Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hỗn hợp tro bay - CMC đến tính chất của xi măng

Ạ Ọ Ộ Ố Đ I H C QU C GIA HÀ N I

ƯỜ Ọ Ự Ạ Ọ TR NG Đ I H C KHOA H C T  NHIÊN

­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

Ọ Ạ Ị PH M TH  CH N

Ứ Ả

ƯỞ

NGHIÊN C U  NH H

NG

Ủ

Ụ

Ỗ Ợ C A PH  GIA H N H P TRO BAY ­ CMC

Ủ

Ấ

Ế

Đ N TÍNH CH T C A XI MĂNG

Ọ Ậ Ạ LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C

ộ Hà N i ­ 2014

Ạ Ọ Ộ Ố Đ I H C QU C GIA HÀ N I

ƯỜ Ọ Ự Ạ Ọ TR NG Đ I H C KHOA H C T  NHIÊN

­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

Ọ Ạ Ị PH M TH  CH N

Ứ Ả

ƯỞ

NGHIÊN C U  NH H

NG

Ợ

Ỗ

Ủ

Ụ

C A PH  GIA H N H P TRO BAY – CMC

Ủ

Ấ

Ế

Đ N TÍNH CH T C A XI MĂNG

ơ Chuyên ngành ọ : Hóa h c vô c

Mã số : 60440113

Ọ Ậ Ạ LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C

Ọ Ẫ NG ƯỜ ƯỚ I H NG D N KHOA H C:

PGS.TS. NGHIÊM XUÂN THUNG

ộ Hà N i ­ 2014

Ờ Ả Ơ L I  C M  N

ớ ế ơ ả ơ ắ V i lòng bi t  n sâu s c, em xin chân thành c m  n PGS.TS Nghiêm

ề ậ ướ ẫ ả Xuân Thung đã  giao đ  tài và t n tình h ậ   ng d n em hoàn thành b n lu n

ầ ộ ả ơ văn này. Em cũng xin chân thành c m  n các th y cô giáo trong b  môn

ơ ọ ườ ạ ọ ự ọ Hóa Vô C  ­ khoa Hóa H c ­ Tr ạ   ng Đ i h c Khoa H c T  Nhiên ­ Đ i

ể ạ ố ộ ị ậ   ọ h c Qu c Gia Hà N i cùng toàn th  các anh ch , các b n trong phòng V t

ệ ơ ệ ề ệ ạ ộ li u vô c  đã đ ng viên, khích l ả    và t o đi u ki n cho em hoàn thành b n

ả ơ ậ lu n văn này. Em xin chân thành c m  n!

Ụ

Ụ

M C L C

i

i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................

1 MỞ ĐẦU ...................................................................................................................

Chương 1 : TỔNG QUAN

2 .......................................................................................

1.1. Giới thiệu chung về xi măng pooclăng (6, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 15)

2 .............

1.1.1.Khái niệm về xi măng pooclăng (6, 8, 14, 15)

2 .............................................

1.1.2.Thành phần của clinker pooclăng (6, 7, 8, 10, 12, 13)

2 ...............................

1.1.2.1. Khái niệm về clinker xi măng (6, 7, 8, 10)

2 ...............................................

1.1.2.2.Thành phần hóa học (6, 7, 8, 10, 12, 13)

2 ...................................................

1.2. Phản ứng thủy hóa của xi măng (4, 5, 6, 7, 8, 9, 17)

3 ....................................

1.2.1. Sự hydrat hóa của C3S (alit)

4 .......................................................................

1.2.2. Sự hydrat hóa của C2S (Belit)

4 .....................................................................

1.2.3. Sự hydrat hóa của C3A (canxi aluminat).

4 ..................................................

Sự tác dụng tương hỗ giữa C3A và H2O sẽ sinh ra phản ứng và phát ra một

lượng nhiệt khá lớn theo phương trình sau:

4 .......................................................

1.2.4. Sự hydrat hóa của C4AF

5 ..............................................................................

1.3. Quá trình hình thành và tính chất cơ lý của đá xi măng (5, 7, 10, 11)

5 ........

1.3.1. Định nghĩa ( 5, 7, 10)

5 .....................................................................................

1.3.2. Các tính chất cơ lý của xi măng (5, 10, 11)

6 ................................................

1.3.2.1. Độ mịn của xi măng

6 ...................................................................................

1.3.2.2.Lượng nước tiêu chuẩn

7 .............................................................................

1.3.2.3. Thời gian ninh kết của xi măng

7 ................................................................

1.3.2.4. Độ ổn định thể tích của đá xi măng

7 .........................................................

1.3.2.5. Cường độ của xi măng (hay mác xi măng)

8 .............................................

1.3.2.6. Độ rỗng đá xi măng

9 ...................................................................................

1.4. Vai trò của phụ gia xi măng (1, 2, 3, 13, 16, 18)

11 ..........................................

1.4.1. Định nghĩa về phụ gia xi măng (2, 3, 12, 13)

11 ...........................................

1.4.2. Tính chất của phụ gia xi măng (2, 3, 12, 16)

11 ............................................

1.4.3. Một số loại phụ thường được sử dụng (1, 3, 13, 16, 18)

12 ........................

1.4.3.1. Phụ gia hoạt tính puzơlan

12 .......................................................................

1.4.3.2. Phụ gia siêu mịn

14 ......................................................................................

1.4.3.3. Phụ gia hóa dẻo

14 .......................................................................................

ii

1.4.3.4. Phụ gia đóng rắn nhanh

15 .........................................................................

1.4.3.5. Phụ gia chống ăn mòn cốt thép trong bêtông

15 .....................................

1.4.3.6. Phụ gia tro bay

15 .........................................................................................

1.4.3.7. Phụ gia CMC

17 .............................................................................................

Chương 2 : THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

19 ..............

2.1. Hóa chất và dụng cụ

19 .....................................................................................

2.1.1. Hóa chất

19 .......................................................................................................

19 2.1.2. Dụng cụ .......................................................................................................

2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia đến tính chất của vữa xi măng

17 Hoàng Thạch. ........................................................................................................

2.3.1. Chuẩn bị mẫu nghiên cứu

17 .........................................................................

2.3.2. Xác định độ dẻo của hồ xi măng

18 ..............................................................

2.3.2.1. Nguyên tắc

18 ...............................................................................................

2.3.2.2. Phương pháp tiến hành

18 ..........................................................................

2.3.3. Xác định lượng nước tiêu chuẩn

20 ..............................................................

2.3.4. Xác định thời gian đông kết

21 ......................................................................

2.3.4.1. Nguyên tắc

21 ...............................................................................................

2.3.4.2. Tiến hành thí nghiệm

21 ..............................................................................

2.3.5. Xác định cường độ kháng nén

22 ..................................................................

2.3.5.1. Quá trình tạo mẫu

22 ....................................................................................

2.3.5.2. Tiến hành thí nghiệm

23 ..............................................................................

2.3.6.2. Tiến hành thí nghiệm

25 ..............................................................................

2.3.7. Phương pháp XRD

26 ....................................................................................

2.3.8. Phương pháp kính hiện vi điện tử quét (SEM)

28 ........................................

Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

31 ...............................................................

3.3. Kết quả thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn

32 ................................

3.4. Kết quả xác định thời gian đông kết

35 ...........................................................

3.5. Kết quả thí nghiệm xác định cường độ kháng nén

37 ...................................

3.6. Xác định độ hút nước bão hòa

41 .....................................................................

KẾT LUẬN CHUNG

50 ...............................................................................................

51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................................

iii

iv

Ở Ầ M  Đ U

ấ ướ ự ậ ộ ộ Khi đ t n c ta đang trên đà h i nh p, xây d ng là m t ngành đang

ượ ậ ệ ể ạ ạ đ ự   ẽ c quan tâm và phát tri n m nh m . Bên c nh đó, v t li u xây d ng

ượ ể ầ cũng đang đ ậ ệ   c d n nâng cao và phát tri n. Trong đó, xi măng là v t li u

ệ ể ệ ấ ọ ớ ơ ả c  b n và quan tr ng nh t. Cùng v i vi c phát tri n nghành công nghi p xi

ấ ượ ề ấ ả ả măng, v n đ  nâng cao ch t l ẩ   ng bê tông và gi m giá thành s n ph m

ượ ọ cũng đang đ c chú tr ng.

ấ ượ ể ủ ề ấ Đ  nâng cao ch t l ng c a xi măng và bê tông đã có r t nhi u công

ế ớ ứ ủ ọ trình nghiên c u c a các nhà khoa h c trên th  gi ư i cũng nh  trong n ướ   c

ư ụ ể ậ ạ ỹ tìm ra các gi i ả pháp k  thu t, cũng nh  tìm ra các lo i ph  gia đ  nâng cao

ấ ượ ữ ự ộ ả ch t l ng cho các công trình xây d ng. M t trong nh ng gi i pháp thành

ử ụ ấ ổ ợ ụ ụ ạ công nh t là s  d ng t h p hai ph  gia khoáng ho t tính và ph  gia siêu

ụ ổ ợ ế ả ờ ạ ẻ d o. Lo i ph  gia t ố    h p này có kh  năng kéo dài th i gian ninh k t, ch ng

ụ ẵ ự ộ ụ đ  s t lún cho bê tông .v.v.  Ngoài ra, ph  gia này có s n trong t nhiên nên

ủ ả ầ ả ẩ nó góp ph n làm gi m giá thành c a s n ph m.

ệ ặ ệ ệ M t khác, hi n nay các nhà máy, nhi ố t đi n đ t than ở ướ  n ả   c ta th i

ườ ộ ượ ề ạ ỉ ẫ ề ấ ớ ra môi tr ng m t l ng l n tro bay và x  l n nhi u t p ch t, đi u này gây

ả ưở ớ ườ nh h ng t i môi tr ng.

ư ớ ệ ứ ả ề ọ ưở ữ V i nh ng  u vi t trên em ch n đ  tài: Nghiên c u  nh h ủ   ng c a

ấ ủ ụ ế ỗ ợ ph  gia h n h p tro bay ­ CMC đ n tính ch t c a xi măng.

1

ươ

Ổ

Ch

ng 1 : T NG QUAN

ớ ệ ề 1.1. Gi i thi u chung v  xi măng pooclăng (6, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 15)

ệ ề 1.1.1.Khái ni m v  xi măng pooclăng (6, 8, 14, 15)

ỷ ự ả ộ ế Xi măng pooclăng là m t nhóm k t dính thu  l c có kh  năng đóng

ả ứ ớ ướ ư ế ả ạ ắ r n và ng ng k t khi ph n  ng v i n ẩ c. Đó là s n ph m nhân t o đ ượ   c

ị ừ ề ụ ạ nghi n m n t clinker xi măng pooclăng, th ch cao, ph  gia.

ầ ủ 1.1.2.Thành ph n c a clinker pooclăng (6, 7, 8, 10, 12, 13)

ệ ề 1.1.2.1. Khái ni m v  clinker xi măng (6, 7, 8, 10)

ả ẩ ầ ả   Clinker xi măng pooclăng là s n ph m ban đ u trong quá trình s n

ấ ườ ở ạ ườ xu t   xi   măng   pooclăng.   Clinker   th ng ạ   d ng   h t   có   đ ng   kính   10­

ề ấ ở ạ ể ứ ạ 40mm, c u trúc ph c t p (có nhi u khoáng d ng tinh th  và m t s ộ ố

ở ạ ấ ượ ị ủ ộ khoáng d ng vô đ nh hình). Ch t l ụ ng c a Clinker ph  thu c vào thành

ấ ủ ệ ả ậ ầ ấ ọ ph n khoáng v t, hóa h c và công ngh  s n xu t. Tính ch t c a xi măng do

ấ ượ ế ị ủ ch t l ng c a Clinker quy t đ nh.

ọ ầ 1.1.2.2.Thành ph n hóa h c (6, 7, 8, 10, 12, 13)

ẩ ả ầ ả ấ Clinker pooclăng là s n ph m ban đ u trong quá trình s n xu t xi

ủ ọ ượ ầ măng pooclăng. Thành ph n hóa h c c a clinker đ c trình bày ở ả    b ng

ướ d i đây:

ả ọ ủ ầ : Thành ph n hóa h c c a clinker: B ng 1.1

ọ ầ Thành ph n hóa h c CaO Al2O3 SiO2 Fe2O3

ỷ ệ ố ượ T  l % kh i l ng 63­ 67 4­ 8 21­ 22 2­ 4

2

ư ữ ấ ạ ố ả   Ngoài ra còn có nh ng t p ch t không mong mu n nh  MgO kho ng

ề 1­ 4%, oxit ki m 0.5­ 3%...

ầ 1.2.3.Thành ph n pha(6, 8, 10, 12).

ủ ầ ượ ở ả Thành ph n pha c a clinker đ c trình bày b ng sau:

ả ủ ầ B ng 1.2 : Thành ph n pha c a clinker

C2S (2CaO.SiO2) 10­ 37 C3A (3CaO.Al2O3) 5­ 15 C4AF (4CaO.Al2O3.Fe2O3) 10 – 18

Thành  ầ ph n pha  %ỷ ệ T  l ặ C3S (3CaO.SiO2) 37­ 68 ủ ừ Đ c tính c a t ng pha:

ồ ừ 45­60%   trong   clinker. *Alit   (C3S):   bao   g m   3CaO.SiO ế 2  chi m   t

ớ ướ ề ỏ ệ ẩ ả ả ứ Khoáng này ph n  ng nhanh v i n c, t a nhi u nhi t, cho s n ph m đông

ấ ủ ấ ọ ộ ắ r n cao nh t sau 28 ngày. Đây là m t pha quan tr ng nh t c a clinker.

2  chi m   20­30%   trong   clinker.

ế ồ *Belit(   C2S):   bao   g m   2CaO.SiO

ả ứ ớ ướ ỏ ệ ả ộ Khoáng này  ph n  ng v i n c t a ít nhi ẩ t và cho s n ph m có đ  đông

ạ ượ ư ậ ằ ầ ắ r n ch m nh ng 28 ngày cũng đ t đ c yêu c u b ng alit.

ế *Celit (C4AF): là khoáng chi m 5­15% trong clinker, là khoáng cho

ả ứ ỏ ệ ẩ ứ ớ ộ ấ ả ắ ph n  ng t a ít nhi t và cho s n ph m  ng v i đ  đông r n th p.

2O3  chi m 4­13%. Khoáng

ồ ế *Canxi aluminat (C3A): bao g m 3CaO.Al

ả ứ ớ ướ ỏ ề ệ ả này ph n  ng nhanh v i n c t a nhi u nhi ả ứ   ẩ t. Cho s n ph m ph n  ng

ư ầ ắ ạ ậ ban đ u đông r n nhanh nh ng sau đó l i ch m và kém alit.

ả ứ ủ ủ 1.2. Ph n  ng th y hóa c a xi măng (4, 5, 6, 7, 8, 9, 17)

ớ ướ ộ ự Khi tr n xi măng v i n c các pha C ệ   3S, C2S, C3A, C4AF th c hi n

ả ứ ủ ạ ộ ỳ ượ ph n  ng th y hóa. Tu  thu c vào lo i khoáng, hàm l ng khoáng, hàm

ượ ủ ả ươ ớ ướ ủ l ng pha th y tinh mà kh  năng t ng tác c a xi măng v i n c là khác

xSyHz và CxAyHz, Ca(OH)2 và Al(OH)3.

ế ạ nhau t o nên pha k t dính C

2 và Al(OH)3 là nh ngữ

ạ Quá trình hiđrat hoá t o pha Pooclandit Ca(OH)

ướ ể ạ ỗ ố ả ễ hiđrôxit d  tan trong n c và chúng đ  l ữ i nh ng l ồ    tr ng mao qu n đ ng

3

ơ ủ ướ ư ờ ỳ ạ ờ th i quá trình bay h i c a n ộ ố   c d  trong th i k  hiđrat hoá t o nên đ  x p,

ữ ỗ r ng trong v a xi măng và bê tông.

3S (alit)

ự ủ 1.2.1. S  hydrat hóa c a C

ổ ướ ờ ữ ề ặ ủ ể ộ ầ Th i kì ban đ u ngay khi đ  n ạ   c vào đ  tr n v a b  m t c a h t

2­ vào dung d ch. D n ầ

2+, OH­, H2SiO4

ể ấ ầ ị C3S tan d n ra đ  cung c p các ion Ca

ở ị ắ ầ ắ ầ d n dung d ch tr  nên quá bão hòa Ca(OH) ế ủ   2 và pha r n này b t đ u k t t a

ự ạ ả ọ g i   là   pha   pooclandit.   Lúc   này   có   s   c nh   tranh   n y   sinh   các   tinh   th ể

Ở ề ệ ườ ả ứ ủ ỉ đi u ki n th ng, ph n  ng th y hóa ch  hoàn toàn Ca(OH)2  và CSH.

ể ế ế ờ ế k t thúc sau th i gian 1 đ n 1.5 năm và có th  vi ư t nh  sau:

2(3CaO.SiO2) + 6H2O = 3CaO.SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2

3S tách ra Ca(OH)2. Hàm l

3S trong

ả ứ ủ ượ Ph n  ng hydrat hóa c a C ng C

2 tách ra khá l n.ớ

ế ỷ ệ ớ ượ xi măng chi m t l n nên l l ng Ca(OH)

ự ủ 2S (Belit) 1.2.2. S  hydrat hóa c a C

2S t o thành hydro silicat và m t s  l

ả ứ ủ ạ Ph n  ng hydrat hóa c a C ộ ố ượ   ng

2 tách ra

ư ượ ở ả ứ ơ ở ng Ca(OH) ph n  ng này ít h n ả ứ    ph n  ng Ca(OH)2,nh ng l

3S.

ủ ủ th y hóa c a C

2.3H2O + Ca(OH)2

→ 3CaO.SiO 2(2CaO.SiO2 )+ 4H2O

ự 1.2.3. S  hydrat hóa c a C ủ 3A (canxi aluminat).

3A và H2O s  sinh ra ph n  ng và phát

ự ụ ươ ả ứ ẽ S  tác d ng t ỗ ữ ng h  gi a C

ộ ượ ệ ớ ươ ra m t l ng nhi t khá l n theo ph ng trình sau:

2O3.6H2O

→ 3CaO. Al 3CaO.Al2O3 + 6H2O

ặ ủ ả ứ ụ ạ Ph n  ng ph : khi trong xi măng Pooclăng có m t c a th ch cao

ụ ẽ ầ ớ ậ ố s ng thì s  tác d ng v i thành ph n C ớ   ộ 3A và hình thành m t khoáng v t m i

ươ ở ể ả ứ gây tr ng n  th  tích theo ph n  ng sau:

2O3. 3CaSO4.28H2O

→ 3CaO.Al2O3 + 3CaSO4.2H2O+ 26 H2O   3CaO. Al

4

ự 1.2.4. S  hydrat hóa c a C ủ 4AF

2O trong đi u ki n xi măng th y hóa

ụ ớ ủ ệ ề Khi cho C4AF tác d ng v i H

ộ ượ ẽ ả hoàn toàn và hình thành m t l ả ứ ng vôi bão hòa thì ph n  ng s  x y ra trong

ề ệ ộ ủ ườ ươ ả ứ ệ đi u ki n nhi t đ  c a môi tr ng theo ph ng trình ph n  ng sau:

2O3.6H2O + CaO.Fe2O3.6H2O

→ 4CaO.Al2O3.Fe2O3 + 12H2O  3CaO. Al

ấ ơ ủ 1.3. Quá trình hình thành và tính ch t c  lý c a đá xi măng (5, 7, 10, 11)

ị 1.3.1. Đ nh nghĩa ( 5, 7, 10)

ợ ồ ỗ ướ ữ ọ H n h p bao g m xi măng, cát và n ộ   c g i là v a xi măng, sau m t

ắ ọ ố ắ ạ ờ ộ th i gian hydrat hóa t o thành m t kh i r n ch c g i là đá xi măng.

ắ ủ ữ ơ ế Quá trình hình thành đá xi măng (C  ch  đông r n c a v a):

ắ ầ ừ ộ ướ ố ệ ỗ ợ ườ B t đ u t khi tr n n c và h n h p ph i li u (th ng là 1 xi măng

3A b t đ u, nh ng tinh th

ộ ẻ ủ ữ ả ứ ủ ầ ắ ầ ữ 3 cát) đ  d o c a v a tăng d n. Ph n  ng c a C ể

ắ ầ ữ ứ ệ ấ ả ạ ettringit b t đ u xu t hi n. Kho ng cách gi a các h t xi măng ch a dung

2­ và Ca2+ . Ngay t c kh c monosunfat đ

4

ứ ắ ượ ạ ị d ch bão hòa SO ả   c t o thành, s n

ặ ự ấ ẩ ph m này ngăn ch n s  t n công ồ ạ ủ ướ t c a n ậ   c, quá trình hydrat hóa ch m

ạ ả ứ ủ ế l i. Sau đó ph n  ng k t tinh c a silicat, aluminat phía trong màng, màng b ị

ế ụ ặ ạ ự ả ỡ phá v  và s  hydrat hóa x y ra ti p t c. Quá trình trên l p l ề ầ   i nhi u l n,

ạ ạ ợ hydrosilicat canxi, hydroaluminat canxi d ng s i, d ng hình kim … đ ượ   c

2­  và   Ca2+  không   còn   đ   l n   t o   thành

4

ồ ộ ủ ớ ạ ạ t o   thành.   Khi   n ng   đ   cao   SO

ờ ơ ự ạ ụ ế ả ettringit, s  t o thành gel C­S­H x y ra liên t c. Chính nh  c  ch  này mà

ườ ộ ủ ạ t o nên c ng đ  c a xi măng.

ườ ắ ủ ạ Ng i ta chia quá trình đóng r n c a đá xi măng thành các giai đo n:

ự ế ạ ả ạ *Giai đo n 1: X y ra s  khu ch tán các h t xi măng vào trong n ướ   c,

ử ướ ấ ề ặ ắ ầ ạ các phân t c t n công n ồ ạ t lên b  m t các h t xi măng. B t đ u hình

5

ề ặ ạ   thành Ca(OH)2 và monosufat C3A.CaSO4.H2O (ettringit) trên b  m t các h t

ạ ạ ả ấ khoáng. Giai đo n kéo dài kho ng 10 phút và không t o thành c u trúc.

ả ứ ạ ậ ố ộ ạ *Giai   đo n   2:   T c   đ   ph n   ng   hydrat   hóa   ch m   l i   do   keo

ộ ẻ ủ ữ ọ ấ ạ monosunfat hình thành bao b c l y các h t xi măng, đ  d o c a v a trong

ự ế ủ ệ ạ ổ ị ấ giai đo n này là  n đ nh, sau đó xu t hi n s  k t tinh c a các tinh th ể

ủ ủ silicat, aluminat phía trong phá h y màng. Quá trình th y hóa trên đ ượ ặ   c l p

2­ không còn đ  đ  t o thành ettringit, giai 4

ặ ạ ế ộ ủ ể ạ đi l p l ồ i đ n khi n ng đ  SO

ả ạ ờ ắ ầ ệ ấ đo n này kéo dài kho ng 2 gi và các gel C­S­H b t đ u xu t hi n.

2­ quá nh , kh  năng t o l p keo gi

4

ạ ộ ồ ạ ớ ả ỏ *Giai đo n 3: Do n ng đ  SO ả

ữ ố ộ ọ ự ả ứ ề b n và ettringit không còn n a, t c đ  ph n  ng tăng v t, s  hình thành gel

ầ ấ ả ạ ấ ố ữ C­S­H l p đ y vào kho ng tr ng gi a các h t xi măng r t nhanh chóng. C ứ

ế ượ ạ ườ ộ ủ ườ th  đá xi măng đ c t o thành và c ng đ  c a đá (tính theo c ng đ ộ

ắ ầ ể ạ ờ ạ kháng nén) b t đ u phát tri n m nh. Giai đo n này kéo dài 24 gi ầ    và ph n

ề nhi u khoáng xi măng đã tham gia quá trình hydrat hóa.

ạ ờ ố ộ ủ ủ *Giai đo n 4: Sau 24 gi ắ ầ    t c đ  th y hóa c a các khoáng b t đ u

ắ ầ ổ ả ứ ủ ấ ầ ả ẫ ị ế ụ ớ   gi m d n, c u trúc b t đ u  n đ nh và ph n  ng th y hóa v n ti p t c v i

ầ ạ ph n khoáng còn l i.

ấ ơ ủ 1.3.2. Các tính ch t c  lý c a xi măng (5, 10, 11)

ộ ị ủ 1.3.2.1. Đ  m n c a xi măng

ạ ượ ể ướ ủ ượ Là đ i l ị ng bi u th  cho kích th ạ c c a các h t xi măng đ c th ể

ệ ằ ạ ướ ầ hi n b ng ph n trăm còn l i trên sàng hay d i sàng có kích th ướ ỗ c l ấ    nh t

ộ ị ướ ế ạ ị đ nh. Có đ  m n cao thì kích th ủ   ỏ ệ c h t xi măng nh  di n tích ti p xúc c a

ớ ướ ạ ủ ỷ các h t xi măng v i n c làm tăng nhanh quá trình thu  hoá c a xi măng

ớ ướ ụ ễ ắ làm cho xi măng d  tác d ng v i n ắ c, r n ch c nhanh.

ộ ị ượ ị Đ  m n đ ằ c xác đ nh b ng hai cách :

0088 (4900 l

ỗ ằ + Sàng b ng Rây N /cm).

6

ươ ộ ị + Đo đ  m n theo ph ng pháp Blaine.

ượ ướ ẩ 1.3.2.2.L ng n c tiêu chu n

ầ ế ề ự ệ Là t ỷ ệ ướ  n l c và xi măng c n thi ầ   t đ  th c hi n quá trình ban đ u

ắ ạ ộ ẻ ữ ẩ ủ ự c a s  đóng r n t o nên v a xi măng có đ  d o tiêu chu n.

ướ ề ả ư ưở ế ố ể ề ộ Khi n c d  nhi u  nh h ng nhi u đ n t c đ  phát tri n c ườ   ng

ườ ộ ấ ạ ộ đ , cho c ộ ố ng đ  th p vì t o đ  x p trong đá xi măng.

ườ ượ ướ ẩ ừ Xi măng pooclăng th ng có l ng n c tiêu chu n  t 24­30%.

ế ủ ờ 1.3.2.3. Th i gian ninh k t c a xi măng

ớ ướ ộ ả ứ ẽ ả ủ ủ Khi tr n xi măng v i n c s  x y ra ph n  ng th y hóa c a các

ấ ầ ữ ạ ẻ ờ khoáng trong xi măng, v a t o thành theo th i gian m t d n tính d o, sau

ể ị ự ứ ế ạ ở ờ đó tr  nên c ng và có th  ch u l c. Có 2 lo i th i gian ninh k t:

ắ ầ ế ờ ờ ừ ộ +Th i gian b t đ u ninh k t: Là th i gian t ắ ầ  khi b t đ u tr n n ướ   c

ướ ữ ẻ ế đ n tr ấ c khi v a m t tính d o.

ế ế ờ ờ ừ ộ ướ +Th i gian k t thúc ninh k t: Là th i gian t khi tr n n ế c đ n khi

ạ ể ị ự ữ ứ v a c ng l i và có th  ch u l c.

ế ủ ụ ầ ờ ộ Th i gian ninh k t c a đá xi măng ph  thu c vào thành ph n khoáng

ượ ướ ẩ ệ ộ ườ clinker, l ng n ộ ị ủ c tiêu chu n, đ  m n c a xi măng, nhi t đ  môi tr ng,

ượ ụ ạ l ng và lo i ph  gia pha.

ộ ổ ủ ị ể 1.3.2.4. Đ   n đ nh th  tích c a đá xi măng

ủ ắ ố ổ   ể Trong su t quá trình đóng r n, th  tích c a đá xi măng luôn thay đ i.

ế ự ứ ẽ ặ ạ ổ ớ N u s  thay đ i này quá l n ho c quá nhanh s  gây ra r n n t công trình.

ủ ự ể ổ ị S  không  n đ nh th  tích c a xi măng là do oxit CaO và oxit MgO gây nên.

ạ *MgO t doự : không tham gia vào quá trình t o clinker mà sau khi xi

2 có th  tăng th  tích lên làm

ắ ạ ể ể ớ ị ủ măng đóng r n nó m i b  th y hóa t o Mg(OH)

ị ứ ỡ ườ ớ ị ủ ợ đá xi măng b  n t v . Có tr ng h p sau hai năm MgO m i b  th y hóa, do

ế ượ ầ ạ đó c n h n ch  l ng MgO < 5%.

7

ạ *CaO t doự ả ứ : không tham gia vào ph n  ng t o clinker mà n m ằ ở

ị ủ ấ ả ọ ị ạ d ng oxit canxi b  các ch t nóng ch y bao b c xung quanh nên b  th y hóa

ạ ứ ở ể ậ ch m gây n  th  tích làm r n n t đá xi măng.

ộ ủ ể ả ấ ạ ố ớ Cũng có th  do c p h t xi măng quá l n, làm t c đ  th y hóa x y ra

ẩ ả ậ ổ ị ch m, các s n ph m gel C­S­H, aluminat, hình thành khi công trình  n đ nh

ể ị ự ấ ổ cũng gây ra s  m t  n đ nh th  tích.

ị ườ ạ ấ ậ ẩ Do v y b t kì lo i xi măng thành ph m nào trên th  tr ả   ng cũng ph i

ấ ượ ớ ạ ạ có c p h t và hàm l ấ ằ ng các ch t n m trong gi i h n cho phép.

ộ ủ ườ 1.3.2.5. C ng đ  c a xi măng (hay mác xi măng)

ị ự ị ớ ạ ơ ọ ủ ườ ề ể ộ C ng đ  xi măng là giá tr  l c bi u th  gi i h n b n c  h c c a đá

ộ ơ ấ ủ ị ệ ọ ỉ xi măng trên m t đ n v  di n tích. Là ch  tiêu quan tr ng nh t c a đá xi

ộ ề ủ ồ ố ộ ề măng, bao g m đ  b n u n và đ  b n nén c a đá xi măng. Thông th ườ   ng

ườ ộ ề ủ ố ượ ng ộ ề i ta đo đ  b n u n và đ  b n nén c a đá xi măng đ c đúc theo t ỷ ệ   l

ở ổ ỉ ị xi măng/cát là 1/3 tu i 28 ngày làm ch  tiêu xác đ nh mác xi măng.

ề ườ ứ ườ ườ ế Khi nghiên c u v  c ộ ng đ  ng i ta th ng quan tâm đ n c ườ   ng

n), c

u), c

k)

ườ ộ ố ườ ộ ộ đ  kháng nén (R ng đ  khoáng u n (R ng đ  kháng kéo (R

ế ố ả ệ ẫ ưở ườ ủ c a các m u thí nghi m. Các y u t nh h ế ng đ n c ủ   ộ ẫ ng đ  m u c a

ượ ướ ử ụ mác xi măng, t ỷ ệ  l các khoáng trong xi măng, l ng n c s  d ng, công

ệ ế ạ ấ ượ ngh  ch  t o và ch t l ng thi công bêtông.

ả ố ườ ả ộ ấ Mu n s n xu t bêtông có c ng đ  kháng cao thì ph i dùng l ượ   ng

ấ ể ộ ữ ả ứ ướ n c ít nh t đ  tr n v a . Theo tác gi R.Feret  thì công th c tính R ể ễ   n đ  bi u

ư ễ di n nh  sau:

Rn =K (X/N +N +A )2

Trong đó:

K: H  s  t ệ ố ỷ ệ l

ướ ể ể N,X: Th  tích n c và th  tích xi măng

8

ể A:th  tích không khí

ự ả ộ ề ẽ ố ứ D a vào công th c trên thì gi m t ỷ ệ  l N /X s   tăng đ  b n u n và

ộ ề đ  b n nén cho bêtông.

ộ ế ố ọ ự M t y u t quan tr ng khác là t ỷ ệ  l ệ  N/X đã th c hi n trong quá trình

ế ố ữ ộ ạ ộ ở tr n v a, b i chính y u t này tác đ ng m nh đ n t ế ỷ ệ ộ ỗ  l r ng có trong xi l

ườ ộ ủ ẫ ả ưở ế măng và c ặ ng đ  c a m u. M t khác nó cũng  nh h ộ ẻ ủ   ng đ n đ  d o c a

ữ ọ ụ ả ầ ộ ữ v a xi măng và qu  trình đ m v a b t khí thoát ra hay không ph  thu c vào

ậ ỷ ệ ườ ộ ủ ộ ẻ ủ ữ đ  d o c a v a. Do v y t l N/X càng cao thì c ng đ  c a bêtông càng

gi m. ả

ộ ủ ườ ể ề ầ C ng đ  c a xi măng phát tri n không đ u: trong 3 ngày đ u có th ể

ạ ế ạ ượ đ t đ ữ   ầ c 40­50% mác xi măng, 7 ngày đ u đ t đ n 60­70 % . Trong nh ng

ộ ườ ế ậ ơ ộ ố ngày sau t c đ  tăng c ữ ng đ  còn ch m h n n a, đ n 28 ngày đ t đ ạ ượ   c

ụ ữ ệ ề ợ ắ ủ ự ắ mác. Tuy nhiên trong nh ng đi u ki n th ân l i thì s  r n ch c c a nó có

ể ậ ượ ấ ầ ườ th  kéo dài hàng tháng và th m chí hàng năm, v t g p 2­3 l n c ng đ ộ

ể ể ố ộ ườ ủ ộ 28 ngày. Có th  xem t c đ  phát tri n c ng đ  trung bình c a xi măng

ậ ượ ứ ở tuân theo quy lu t Logarit đ c cho b i công th c:

R28  =Rn (lg28 /lgn)

ườ ộ ủ ở ổ ng đ  c a đá xi măng tu i 28 ngày và n ngày (n>3 R28 và Rn là c

ngày).

ộ ỗ 1.3.2.6. Đ  r ng đá xi măng

ỗ ỗ ế ừ Trong đá xi măng luôn có các l r ng (chi m t ộ    2 – 30% tùy thu c

ấ ượ ữ ướ ỗ ỗ ộ vào ch t l ng v a xi măng). Kích th c các l r ng tùy thu c vào t ỷ ệ   l

ướ ươ ấ ượ ụ n c/xi măng, ph ử ụ ng pháp thi công, s  d ng ph  gia, ch t l ng xi măng.

ể ỗ ỗ ướ ủ ư *Có th  phân chia l r ng theo kích th c c a đá xi măng nh  sau:

ỗ ỗ ướ ớ ớ + L  r ng l n: có kích th ơ c l n h n 100µm.

ỗ ỗ ừ + L  r ng v a: có kích th ướ ừ c t 1.6 – 100µm.

9

ỗ ỗ ỏ + L  r ng nh : có kích th ướ ừ c t 0.6 – 106 µm.

ỗ ỗ ỏ ướ ỏ ơ + L  r ng siêu nh : có kích th c nh  h n 0.6µm.

ỗ ỗ ả ưở ủ ớ ấ ủ *L  r ng có  nh h ng c a chúng t i tính ch t c a đá xi măng.

≈ ỗ ỗ ườ ế +L  r ng có đ ng kính ế ự  2µm liên quan đ n s  khu ch tán, xâm

2­  … làm  nh h

­, SO4

ự ủ ư ả ưở ộ ề ữ ế th c c a các ion nh  Cl ủ   ng đ n đ  b n v ng c a

công trình.

ừ ế ự ấ ụ ế ỗ ỗ +L  r ng t vài ch c đ n vài trăm µm liên quan đ n s  th m n ướ   c

ấ ủ và th m khí c a công trình.

ạ ỗ ỗ ỗ ỗ ỗ ỗ ở ỗ ỗ Có hai lo i l r ng đá xi măng: l r ng kín và l r ng h , l r ng kín

ố ớ ỉ ả ả ưở ườ ộ ủ không n i v i mao qu n ch   nh h ế ng đ n c ng đ  c a đá mà không

ả ưở ớ ủ ấ ố nh h ng t i tính ch ng th m c a đá xi măng.

ộ ấ ủ 1.3.2.7.Đ  th m c a đá xi măng

ố ệ ư ề ồ ế   ệ Đá xi măng cũng nh  bê tông là h  nhi u pha g m: c t li u, pha k t

2, các hydrat c a silicat,

ư ủ dính C­S­H, clinker khan ch a hydrat hóa, Ca(OH)

ệ ố ỗ ố ả ướ aluminat và h  th ng các l tr ng, mao qu n có kích th c khác nhau. Tính

ặ ủ ự ủ ụ ấ ộ ươ th m c a đá xi măng ph  thu c vào s  có m t c a các pha đó và t ng tác

ớ ườ ấ ủ c a các pha v i môi tr ấ ng. Trong đó quan tâm nh t chính là tính th m bao

ấ ấ ướ ấ ấ ố ồ g m th m khí, th m n ấ   c và th m mu i tan. Tính th m có liên quan r t

ộ ề ủ ế ạ ấ ạ m nh đ n đ  b n c a công trình, tính th m càng m nh thì công trình càng

kém b n.ề

10

ể ả ậ ố ủ ấ ả ầ ớ Đ  gi m b t tính th m c a công trình c n ph i có kĩ thu t t t cũng

ộ ố ạ ả ử ụ ụ ư ặ ệ ể ả nh  ph i s  d ng m t s  lo i ph  gia  đ c bi t đ  gi m t ỷ ệ ướ  n l c/xi

ả ả măng, gi m t ỷ ệ ỗ ố  l tr ng, mao qu n trong đá xi măng. l

ủ ụ 1.4. Vai trò c a ph  gia xi măng (1, 2, 3, 13, 16, 18)

ề ụ ị 1.4.1. Đ nh nghĩa  v  ph  gia xi măng (2, 3, 12, 13)

ẩ ệ ụ ủ ấ ợ Theo tiêu chu n Vi t Nam: Ph  gia c a xi măng là các h p ch t hóa

ể ả ủ ệ ọ ượ h c đ c thêm vào xi măng đ  c i thi n tính năng c a bê tông.

ộ ậ ệ ụ ẩ ỹ Theo tiêu chu n M : Ph  gia xi măng là m t v t li u đ ượ ử ụ   c s  d ng

ệ ủ ư ộ ướ ố ệ nh  m t nguyên li u c a bê tông mà ngoài xi măng, n c, c t li u ra còn

ượ ẻ ộ ợ ướ ộ đ ỗ c cho vào m  tr n h n h p bê tông ngay tr c khi tr n và trong quá

trình tr n.ộ

ấ ủ ụ 1.4.2. Tính ch t c a ph  gia xi măng (2, 3, 12, 16)

ủ ỗ ữ ệ ễ ả ợ *C i thi n tính năng d  dàng thi công c a h n h p bê tông và v a:

ộ ụ ộ ụ ộ ộ ờ + Tăng đ  linh đ ng, đ  s t, kéo dài th i gian duy trì đ  s t mà

ầ ả ượ ướ không c n làm tăng hay gi m l ng n ộ c tr n.

ậ ạ ế ặ ầ +Làm ch m l i ho c tăng nhanh quá trình liên k t ban đ u.

ả ạ ở ộ ở +T o kh  năng chuyên ch  bê tông t ươ ừ i t ạ  các tr m tr n ế  xa đ n v ị

trí công trình.

ể ả ạ ầ ơ ơ +T o kh  năng b m bê tông lên cao đ  thi công nhà cao t ng, b m đi

ủ ợ ể ầ ặ xa đ  thi công c u, ầ  h m ho c công trình th y l i.

ấ ủ ứ ệ ả *C i thi n tính ch t c a bê tông sau khi hóa c ng:

ườ ể ớ ộ ớ ầ ờ +Tăng   c ng   đ   s m   trong   th i   gian   ban   đ u   đ   s m   tháo   ván,

ứ ự ế ạ ớ ộ ằ khuôn, s m t o ra  ng l c nh m tăng nhanh ti n đ  thi công.

ườ +Tăng c ộ ị ng đ  ch u nén, u n,ố  kéo.

ấ ộ ố +Tăng đ  ch ng th m.

11

ậ ỏ ệ ả ặ ỏ +Làm ch m quá trình t a nhi t ho c gi m nhi ệ ượ t l ng t a ra khi bê

ế ứ ể ắ ệ ặ ệ tông đang hoá r n đ  tránh các v t n t do co ngót nhi t đ c bi ố ớ   t là đ i v i

ố ớ ậ ướ các công trình kh i l n nh : ủ ư  th y đi n, ệ  đ p n c...

ế ự ở ể ả ứ ủ ề ạ ấ ớ + H n ch  s  n  th  tích do các ph n  ng c a các ch t ki m v i các

ầ ủ ố ệ thành ph n c a khoáng c t li u.

ạ ự ữ ầ ặ ớ +T o s  bám dính ch t gi a các ph n bê tông cũ và m i.

ự ế ạ ắ +T o màu s c cho bê tông theo d  ki n.

ỗ ườ ớ ợ ử ụ ấ ị ụ ầ Tuy nhiên v i m i tr ả   ng h p s  d ng ph  gia nh t đ nh c n ph i

ỹ ưỡ ể ả ệ ệ ả xem xét k  l ng và tính toán, thí nghi m chu đáo đ  đ m b o hi u qu ả

cao.

ụ ườ ộ ố ạ 1.4.3. M t s  lo i ph  th ng đ ượ ử ụ  (1, 3, 13, 16, 18) c s  d ng

ụ ạ ơ 1.4.3.1. Ph  gia ho t tính puz lan

ụ ạ ụ ố Ph  gia khoáng ho t tính puz lanơ ồ  là ph  gia có ngu n g c thiên nhiên

ạ ở ạ ộ ự ề ấ ị hay nhân t o d ng nghi n m n khi khu y tr n t ắ    nó không đóng r n,

ả ứ ư ả ớ ở ạ nh ng có kh  năng ph n  ng v i vôi nhi ệ ộ ườ t đ  th ả   ng t o thành các s n

ủ ụ ế ế ạ ẩ ở ả ph m có ho t tính k t dính. Kh  năng liên k t vôi c a ph  gia nhi ệ ộ  t đ

ườ ặ ướ ọ ủ ụ ạ ạ ơ ộ th ng khi có m t n c g i là ho t tính puz lan. Đ  ho t tính c a ph  gia

ỉ ệ ụ ầ ầ ộ ọ ph  thu c vào thành ph n hóa h c và thành ph n khoáng, t  l pha tinh th ể

ố ượ ủ ủ ề ộ và pha th y tinh, đ  nghi n m n ụ ị  c a ph  gia. S  l ng và vôi thêm vào có

ả ưở ệ ộ ủ ế ệ ắ ọ nh h ế ng đ n nhi ắ t đ ng h c ninh k t và r n ch c c a h  cũng nh ư

ượ ướ ủ ệ ạ ộ l ng n c tham gia hình thành pha hydrat. Hi n nay đ  ho t tính c a ph ụ

ượ ỉ ố ớ gia khoáng đ ạ c đánh giá thông qua ch  s  ho t tính (v i xi măng pooclăng

ỉ ố ạ ộ ớ ọ   và vôi) và đ  hút vôi, trong đó ch  s  ho t tính v i xi măng là quan tr ng

nh t.ấ

12

ố ạ ứ ụ ạ ơ ồ Căn c  vào ngu n g c t o thành, Ph  gia ho t tính puz lan đ ượ   c

ụ ụ ạ ồ ồ ố   ố chia thành hai lo i ph  gia ngu n g c thiên nhiên và ph  gia ngu n g c

nhân t o.ạ

ế ấ ơ ồ Puz lan thiên nhiên bao g m: đ t điatomit, đá phi n sét, tuyp và tro

ử ọ núi l a, đá b t, đá bazan …

ư ạ ấ ơ ỉ Pul zan nhân t o nh : tro bay, tro tr u, x  lò cao, silicafum, sisex,

meta caolanh…

ụ ạ ơ ứ ề ở ạ Ph  gia ho t tính puz lan ch a nhi u oxit silic, oxit nhôm d ng vô

ữ ạ ặ ơ ố ị đ nh hình có ho t tính. Do đó mà puz lan có nh ng đ c tính t ư t nh  sau:

ạ ấ ượ ệ ỏ ả + H  th p l ng nhi t t a ra trong quá trình hydrat hóa và gi m co ngót do

nhi t.ệ

ọ ủ ố ệ ả ứ ề ả + Gi m ph n  ng hóa h c c a c t li u ki m.

ề ủ ộ ặ ắ ấ ố ở + Tăng đ  đ c ch n, tính ch ng th m, tính b n c a bê tông trong

ướ ấ ấ n c và trong đ t có tính ch t ăn mòn.

ướ ử ụ ả ượ ầ ơ ệ + Tr c khi s  d ng thì puz lan c n ph i đ c gia nhi ề   t và nghi n

ể ể ạ ờ ị ế   ơ m n đ  tăng ho t tính. Tuy nhiên puz lan có th  kéo dài th i gian đông k t,

ể ậ ườ ộ ở ổ ầ ự làm ch m s  phát tri n c ng đ  bêtông ư    tu i ban đ u 3­7 ngày, nh ng

ờ ở ẫ ậ ổ ượ ộ cu ng  đ  bêtông ạ  tu i 28 ngày v n  đ t và th m chí  còn v t  bêtông

ơ ứ không ch a puz lan.

ệ ố ớ ủ ớ ả + Gi m nhi ợ t th y hóa nên thích h p v i bêtông kh i l n.

ượ ướ ễ ổ ặ ộ ả + Gi m l ng n c tr n ho c tăng tính d  đ

ể ượ ụ ợ ộ ỗ ề ộ ị Ph  gia tr n h n h p hay có th  đ c nghi n riêng thành b t m n đ ể

ữ ướ ỉ ạ ộ ườ ượ pha vào bêtông và v a tr c khi tr n. X  h t lò cao th ng đ ề   c nghi n

2/g, có khi t

2/g,

ơ ị ỷ ệ ủ ơ ớ m n h n xi măng, t ớ  di n c a nó l n h n 3500cm i 5000cm

ị ạ ỉ x  càng m n ho t tính càng tăng.

13

ị ụ 1.4.3.2. Ph  gia siêu m n

ụ ụ ị ướ ạ ấ ạ Ph  gia siêu m n là lo i ph  gia có kích th ơ ấ   c c p h t bé h n r t

ạ ủ ớ ấ ụ ề ấ ầ ố ố   nhi u so v i c p h t c a xi măng. Nó có tác d ng l p đ y các h c tr ng

ấ ượ trong bêtông, làm tăng ch t l ng bê tông.

ụ ạ ạ ơ ị ị ị Ph  gia siêu m n có hai lo i: siêu m n tr  và siêu m n ho t tính.

ụ ụ ấ ầ ơ ị ị ỉ ỗ ố *Ph  gia siêu m n tr : ch  có tác d ng b t kín, l p đ y các l tr ng,

ộ ắ ặ ộ ấ ủ ả ả mao qu n, làm tăng đ  ch c đ c và gi m đ  th m c a bê tông. M t s  ph ộ ố ụ

ơ ườ ị ị gia siêu m n tr  th ng dùng là CaCO ể 3 siêu m n, silic tinh th .

ụ ừ ụ ạ ấ ạ ị ơ   ạ *Ph  gia siêu m n ho t tính: là lo i ph  gia v a có c p h t bé h n

ơ ừ ụ ư ừ ề ạ ấ ị ụ nhi u c p h t ximăng, v a có tác d ng nh  ph  gia siêu m n tr , v a có

ả ứ ứ ớ ch c năng ph n  ng v i CaO, Ca(OH) ả   ể ạ 2 trong bê tông đ  t o thành các s n

2) và oxit nhôm

ủ ế ế ẩ ph m có tính k t dính, trong đó ch  y u có oxit silic ( SiO

ạ (Al2O3) ho t tính.

ả ứ ể ả ụ ạ Ví d : oxit silic ho t tính có th  x y ra ph n  ng sau:

2SiO2   +  3Ca(OH)2  =  3CaO.2SiO2.3H2O

ấ ế ậ   3CaO.2SiO2.3H2O là pha C­S­H đóng vai trò là ch t k t dính trong v t

li u.ệ

ấ ượ ụ ạ ị Do đó ph  gia siêu m n ho t tính làm tăng ch t l ng bê tông đáng

ụ ạ ấ ạ ị ộ   ể k . Các lo i ph  gia siêu m n ho t tính hay dùng là tro tr u, tro bay, mu i

ề ạ ạ ị ỉ silic (silicafume), x  lò cao, metacaolanh d ng h t nghi n siêu m n.

ẻ ụ 1.4.3.3. Ph  gia hóa d o

ủ ạ ụ ế ố ọ ị ượ ử ụ Chi m v  trí ch  đ o trong s  ph  gia hóa h c, đ c s  d ng trong

ụ ủ ụ ệ ẻ ẻ ượ ả công ngh  bêtông. Tác d ng c a ph  gia d o, siêu d o đ c gi i thích nh ư

ề ặ ư ạ ạ ư ệ sau: b  m t các h t xi măng còn d  đi n tích ch a bão hòa, do đó các h t xi

ướ ế ạ ớ ấ ỏ ế ớ măng có xu h ng dính k t l i v i nhau khi ti p xúc v i ch t l ng phân

ư ướ ế ủ ữ ế ự ế ư ả ạ ố ự c c nh  n c làm gi m tính l u bi n c a v a. Mu n h n ch  s  k t dính

14

ạ ạ ớ ườ ử ụ các h t xi măng l i v i nhau ng ạ i ta s  d ng các lo i polime tan. Polyme

ề ặ ạ ụ ễ ị ị ấ b  h p th  lên b  m t h t xi măng làm cho nó b  phân tán d  dàng trong môi

ườ ướ ị ế ạ ớ ặ ầ tr ng n c và không b  k t dính l i v i nhau. Do đó m c d u dùng ít

ướ ộ ư ư ữ ế ẫ ạ ượ ễ n c nh ng v a v n có đ  l u bi n cao. Các h t xi măng tr t d  dàng

ữ ế ắ ặ ớ ự   trong v a trong quá trình hydrat hóa và s p x p đ c xít v i nhau khi có l c

ớ ả ữ ẽ ằ ậ ẩ ạ nén. Polyme n m gi a các h t xi măng s  sát nh p v i s n ph m hydrat

ắ ặ ạ ố hóa t o thành kh i bêtông ch c đ c.

ụ ắ 1.4.3.4. Ph  gia đóng r n nhanh

2), natri clorua((NaCl), các mu i này

ỗ ợ ố H n h p nitrit, canxi clorua (CaCl

ắ ủ ẩ khi tan phân li ra các cation và anion thúc đ y đóng r n c a xi măng và kh ả

ứ ủ ế ầ ả ộ năng  c ch  ăn mòn c a canxi nitrit nên làm gi m m t ph n ăn mòn trong

ố c t thép.

ụ ụ ạ ấ ạ   Canxi clorua (CaCl2) là ph  gia có tác d ng m nh nh t trong các lo i

­) ăn mòn c t thép. Vì v y ậ

ứ ụ ắ ạ ố ph  gia đông r n nhanh. Lo i này có ch a clo (Cl

ề ượ ử ụ ụ ố li u l ng s  d ng ph  gia này trong bê tông c t thép không quá 2%, không

ượ ử ụ ế ấ ự ứ ự ỏ đ c s  d ng chúng trong các k t c u thành m ng, d   ng l c, làm vi c ệ ở

ậ ợ ệ ề đi u ki n không thu n l i.

ụ ố ố 1.4.3.5. Ph  gia ch ng ăn mòn c t thép trong bêtông

ể ả ệ ố ố ạ ườ Đ  b o v  c t thép ch ng l i các tác nhân ăn mòn ng ử ụ   i ta s  d ng

ươ ư ủ ố ả ố ề nhi u ph ấ   ng pháp khác nhau nh  ph  c t thép, tăng kh  năng ch ng th m

ệ ề ớ ộ ệ   cho bê tông, tăng chi u dày l p bêtông, dùng dòng đi n ngoài… M t bi n

ử ụ ụ ứ ụ ữ ế pháp thông d ng n a là s  d ng các ph  gia  c ch  quá trình ăn mòn nh ư

canxi nitrit.

ụ 1.4.3.6. Ph  gia tro bay

ạ ấ ừ ộ ấ ắ ơ Tro bay là m t puz lan nhân t o l y t ọ  ch t l ng đ ng trong quá

ư ế ủ ượ ượ ằ ơ trình cháy c a than ch a h t. Nó đ c thu l m b ng máy tách c  khí hay

15

ệ ừ ố ệ ử ụ ệ máy tách tĩnh đi n t ng khói nhà máy nhi ề   t đi n mà s  d ng than nghi n

ộ ậ ệ ấ ủ ế ủ ệ ạ ị làm nhiên li u. Là m t v t li u r t m n ch  y u là các h t th y tinh nh ỏ

ạ ậ ệ ầ ờ ộ ượ ử hình c u. Lo i v t li u này m t th i đã đ ả c coi là rác th i khó x  lí và

ủ ệ ượ ậ ệ ị ư khó phân h y, nh ng hi n nay nó đ c coi là v t li u có giá tr  cao khi s ử

ế ợ ụ ộ ư ụ d ng k t h p nh  là m t ph  gia.

ướ Tro bay thu đ ượ ừ c t nhà máy tách khí xoáy có kích th c h t t ạ ươ   ng

ệ ị ố ớ đ i l n, trong khi đó tro bay thu đ ượ ừ ấ c t t m hút tĩnh đi n thì khá m n và có

2/g.

ề ặ ươ ố ớ ỉ ệ t  di n b  m t t ng đ i l n 3000­5000 cm

2,

ỡ ạ ậ ầ ơ ị Vì v y tro bay có c  h t m n h n xi măng, thành ph n chính là: SiO

ư ặ ấ ọ ệ ử Al2O3, CaO, MgO, SO3  …. Các đ c tr ng quan tr ng nh t trong vi c s

2 ph i

ụ ượ ấ ả ở ạ ộ ụ d ng ph  gia là hàm l ả ng cacbon ph i th p và SiO ị    d ng b t m n

ờ ạ và r i r c.

ệ ử ụ ủ Ư ể * u đi m c a vi c s  d ng tro bay:

ề ậ ầ ấ ị ỗ ố ả + Do kĩ thu t nghi n siêu m n, mà l p đ y các l tr ng mao qu n làm

ộ ắ ặ tăng đ  ch c đ c cho đá xi măng.

2  dễ

ụ ạ ả ả ượ ủ + Kh  năng ho t tính c a ph  gia đã làm gi m l ng Ca(OH)

ạ ắ ả ắ hòa tan trong xi măng và t o thành gel C­S­H có kh  năng r n ch c:

2SiO2   +  3Ca(OH)2  =  3CaO.2SiO2.3H2O

ể ệ ượ ụ ắ ự ủ ườ + Kh c ph c đáng k  hi n t ng xâm th c c a môi tr ng n ướ   c

­ ăn mòn m nh c t thép và gây phá h y công trình.

ứ ể ủ ạ ố bi n ch a Cl

ử ụ ụ ư ữ ể ớ ượ * V i nh ng  u đi m khi s  d ng ph  gia tro bay đ c nêu trên vì

ệ ề ướ ế ớ ử ụ ủ ậ v y hi n nay nhi u n c trên th  gi i đã s  d ng tro bay c a các nhà máy

ệ ể ả ụ ể ệ ấ ỗ ợ nhi t đi n đ  làm ph  gia cho xi măng đ  s n xu t xi măng h n h p PCB

ượ ư ở ả đ c đ a ra b ng sau:

ỉ ệ ợ ỗ Các n cướ T  l % tro bay trong h n h p xi

măng

16

Malaisia Philipphin Trung 6 – 50 < 40 15 –50

ệ Qu cố Hàn Qu cố ậ ả Nh t B n Châu Âu t Nam Vi 5 – 30 5 – 30 < 55 10 – 40

ụ 1.4.3.7. Ph  gia CMC

ộ ẫ ấ ủ ớ CMC (carboxymethyl cellulose, m t d n xu t c a cellulose v i acid

ấ ẫ ộ ớ chloroacetic)   là   m t   polymer,   là   d n   xu t   cellulose   v i   các   nhóm

ế ớ ộ ố ủ carboxymethyl     (­CH2COOH) liên k t v i m t s  nhóm hydroxyl c a các

ạ ườ ườ glucopyranose monomer t o nên khung s n cellulose, nó th ng đ ượ ử  c s

ướ ạ ố ụ d ng d i d ng mu i natri carboxymethyl cellulose.

ứ ạ ử D ng natri carboxymethyl cellulose có công th c phân t là:

[C6H7O2(OH)x(OCH2COONa)y]n

ứ ộ Trong đó:n là m c đ  trùng h p. ế   ợ  y là m c đ  thay th . ứ ộ

x = 1.50­2.80.              y = 0.20­1.50.            x + y = 3.0

ứ ộ ị ấ ế ơ ớ Đ n v  c u trúc v i m c đ  thay th  0.20 là 178.14 đvC.

ứ ộ ị ấ ế ớ ơ Đ n v  c u trúc v i m c đ  thay th  1.50 là 282.18 đvC.

ử ướ ớ ả ả Phân t kích th c l n kho ng 17.000 đvC (n kho ng 100).

ẩ ở ạ ộ ắ ư ế ấ ầ ơ *Tính ch t: Là ch  ph m d ng b t tr ng, h i vàng, h u nh  không

ớ ướ ạ ạ ẩ ạ ị mùi h t hút  m. CMC t o dung d ch d ng keo v i n c, không hòa tan

ử ễ ắ ơ ớ ướ trong ethanol. Phân t ng n h n so v i cenllulose. D  tan trong n c và

ị ế ủ ả ớ ộ ệ ộ r ượ Ở u. pH < 3 CMC b  k t t a. Đ  nh t CMC gi m khi nhi t đ  tăng và

ế ướ ạ ượ ử ụ ủ ế ng ượ ạ c l ầ i. CMC tan h u h t trong n c l nh và đ c s  d ng ch  y u đ ể

2+). Khi tan

ể ặ ạ ả ộ ớ ki m soát đ  nh t mà không t o gel (ngay c  khi có m t ion Ca

17

­  ,OH­. Các g c có c c này ố

ướ ạ ự ữ ự trong n c t o ra nh ng nhóm có c c   ­COO

3A t o h p ch t ph c :

ả ứ ớ ứ ạ ấ ợ ph n  ng v i pha C

2­COOH +C3A                       2(­COO­)Al­OH

ử ụ ụ ợ *L i ích khi s  d ng ph  gia CMC:

ườ ộ ớ +Tăng c ng đ  nh t cho xi măng.

ế ộ ụ ố ỗ ợ +Kh ng ch  đ  s t áp h n h p bê tông.

18

ươ Ự Ệ ƯƠ Ứ Ch ng 2 : TH C NGHI M VÀ CÁC PH NG PHÁP NGHIÊN C U

ụ ụ ấ 2.1. Hóa ch t và d ng c

2.1.1. Hóa ch tấ

+ Xi măng Hoàng Th ch.ạ

ổ ầ ả ạ ườ ụ + Ph  gia tro bay Ph  L i do công ty c  ph n Sông Đà Cao C ng cung

c p.ấ

ụ ệ ạ + Ph  gia carboxyl  methyl cellulose (CMC) d ng công nghi p.

+ Axeton.

ụ 2.1.2. D ng cụ

+ Rây.

ố ủ + C i th y tinh.

+ Lò s y.ấ

+ Ch o.ả

+ Bay.

+ Kim vica.

+ Ép khuôn.

ẫ ạ +Khuôn t o m u 5cmx5cmx5cm.

ườ ộ + Máy đo c ng đ  kháng nén.

ễ ạ + Máy phân tích nhi u x  tia X.

ộ ạ ủ ầ ị ọ 2.2. Xác đ nh thành ph n hoá h c và đ  ho t tính c a tro bay

ủ ầ ị 2.2.1.  Xác đ nh thành ph n pha c a tro bay

ị ẫ ẩ ượ ị Chu n b  m u tro bay đã đ ề c nghi n m n.

ụ ủ ạ ị 2.2.2.  Xác đ nh ho t tính c a ph  gia tro bay

ẫ ượ ằ ị ươ ộ M u   tro   bay   đ c   xác   đ nh   b ng   ph ng   pháp   đ   hút   vôi   theo

ươ ph ng pháp nhanh.

ươ ộ ị ươ ọ ể ị Ph ng pháp xác đ nh đ  hút vôi là ph ng pháp hóa h c đ  xác đ nh

ơ ở ủ ụ ủ ạ ạ ươ ho t tính c a ph  gia khoáng ho t tính. C  s  c a ph ả   ng pháp là ph n

19

2 ho t tính v i Ca(OH)

2. Đ  hút vôi đ

ứ ạ ớ ộ ượ ằ ố ủ ng c a SiO c tính b ng s  mgCaO

ụ ạ ươ ộ ị ụ ấ h p th  trên 1 gam ph  gia ho t tính. Có hai ph ng pháp xác đ nh đ  hút

ươ ươ ậ vôi là ph ng pháp nhanh và ph ng pháp ch m.

20

ươ Ph ng pháp nhanh:

0C cho vào bình nón có nút

ẫ ấ ở Cân chính xác 1 gam m u đã s y khô 100

ị ướ ắ ề nhám sau đó cho vào bình 100ml dung d ch n c vôi bão hòa, l c đ u trong

0 C. Sau 15 phút l c m t l n ộ ầ

ặ ủ ấ ệ ộ ắ 1 phút, đ t vào t s y gi ữ ở nhi t đ  100­ 110

ụ ẩ ị và 30 phút sau dùng pipet hút ra 50 ml dung d ch, tránh làm v n đ c dung

ạ ẩ ằ ộ ị ỉ ị ị d ch còn l i. Chu n đ  dung d ch đó b ng HCl 0,1N dùng ch  th  methyl da

ế ụ ổ ướ ẫ ắ ứ cam. Ti p t c b  sung 50ml n ề   c vôi bão hòa vào bình ch a m u l c đ u

ặ ộ ủ ấ ư ế ứ ủ ầ ẩ ộ trong m t phút, đ t vào t s y. C  nh  th  chu n đ  khi nào đ  15 l n thì

ầ ộ ạ ẽ ượ ộ ư ủ thôi, c ng 15 l n này l i s  thu đ ụ c đ  hút vôi c a ph  gia và đ a ra phân

ụ ủ ạ ạ lo i ho t tính c a ph  gia đó.

ứ ấ ụ ẩ ầ ố S  mg CaO do 1 gam ph  gia hút sau l n chu n th  nh t là :

G1=V.ao –V.b1

Gn =(Van­1  + Vbn­1 )/2­Vbn

ể ẩ ố ộ ướ c vôi trong an là s  ml HCl 0.1N dùng đ  chu n đ  50ml n

ừ ể ố ộ ị ầ   ẩ bn  là s  ml HCl 0.1N dùng đ  chu n đ  50ml dung d ch cho t ng l n

chu n.ẩ

ươ ậ Ph ng pháp ch m:

0C cho vào bình đ nh m c có c  nhám ị

ấ ở ứ ổ ẫ Dùng 1g m u đã s y khô 100

ằ ị ướ ể ứ ế sau đó đ nh m c đ n 100ml b ng n ắ ề c vôi bão hòa, l c đ u và đ  yên dung

ờ ắ ề ị ờ ị d ch trong vòng 24 gi , đem ra l c đ u dung d ch. Sau  48 gi dùng pipet hút

ộ ằ ẩ ị ỉ ị ra 50 ml dung d ch và chu n đ  b ng HCl 0.1N dùng ch  th  methyl da cam.

ế ụ ổ ướ ẫ ắ ề ứ Ti p t c b  sung 50 ml n c vôi bão hòa vào bình ch a m u l c đ u và đ ể

ờ ắ ạ ế ế ộ yên sau 24 gi sau đó mang ra l c l ẩ i. Ti n hành chu n đ  cho đ n khi

ủ ầ ẩ ộ ấ ả ầ ẩ ượ ộ ủ chu n đ  15 l n. C ng t t c  15 l n chu n ta thu đ c đ  hút vôi c a ph ụ

ụ ế ậ ạ gia và k t lu n phân lo i ph  gia.

ả ụ ủ ạ ạ ộ B ng 2.1 : Phân lo i ho t tính c a ph  gia theo đ  hút vôi

ế ạ ộ ụ ừ ấ ụ Phân lo iạ Đ  ho t tính y u Đánh giá T  30­50 mg CaO /1g ph  gia h p th

16

ạ

ạ

ạ ạ ộ ụ ụ ụ ấ ấ ấ

ạ ụ

ụ ừ T  50­70 mg CaO /1g ph  gia h p th ụ ừ T  70­100 mg CaO /1g ph  gia h p th ụ ừ T  100­150 mg CaO /1g ph  gia h p th ụ ấ T  >150 mg CaO /1g ph  gia h p th ấ ủ ữ ừ ủ ụ ế ưở ế ộ Đ  ho t tính trung bình y u ộ Đ  ho t tính trung bình Đ  ho t tính m nh ạ ộ ấ Đ  ho t tính r t m nh ứ ả 2.3. Nghiên c u  nh h ng c a ph  gia đ n tính ch t c a v a xi

măng Hoàng Th ch.ạ

ộ ẻ ủ ữ ị + Xác đ nh đ  d o c a v a xi măng.

ắ ầ ế ế ế ờ ị + Xác đ nh th i gian b t đ u đông k t và k t thúc đông k t.

ị ườ ộ +Xác đ nh c ng đ  kháng nén.

ộ ị ướ +Xác đ nh đ  hút n c bão hòa.

ủ ậ ệ ấ ằ ị ươ +Xác đ nh c u trúc c a v t li u b ng ph ng pháp SEM, XRD.

ẩ ị ẫ ứ 2.3.1. Chu n b  m u nghiên c u

ượ ư ả ẩ ẫ M u  đ c chu n b  v i t ị ớ ỷ ệ ụ  l ph  gia nh  b ng sau:

ả ệ ẫ M u thí nghi m B ng 2.2:

ụ ụ ỗ M uẫ ầ Thành ph n Ph  gia ầ Thành ph n ph  gia ợ ầ Thành ph n h n h p

Tro bay CMC ph  giaụ

(%) (%) (tro bay +CMC)

(%)

M­0

2 M­1

4 M­2

6 M­3

8 M­4

M­5 0.2

M­6 0.4

M­7 0.6

M­8 0.8

M­9 2+0.2

17

4+0.4 M­10

6+0.6 M­11

8+0.8 M­12

ộ ẻ ủ ồ ị 2.3.2. Xác đ nh đ  d o c a h  xi măng

2.3.2.1. Nguyên t cắ

ộ ẻ ầ ạ ả ồ ẩ H  xi măng có đ  d o tiêu chu n là khi nó đ t kh  năng c n thi ế   t

ộ ộ ẻ ủ ẩ ộ ỗ ộ ả ạ ự c n l i s  lún c a m t kim chu n. M i m t xi măng có m t đ  d o tiêu

ấ ị ộ ị ẩ ậ ầ ộ chu n nh t đ nh tùy thu c vào thành ph n khoáng v t, đ  m n, hàm l ượ   ng

ộ ẻ ụ ẽ ể ẩ ộ ị ụ ph  gia tr n, xi măng đ  lâu b  vón c c thì đ  d o tiêu chu n cũng s  thay

đ i.ổ

ươ ế 2.3.2.2. Ph ng pháp ti n hành

ụ ụ ể ị Dùng d ng c  vika đ  xác đ nh.

ứ ụ ụ ụ ằ ạ ồ D ng c  vika g m: giá đ ng, thanh ch y hình tr  làm b ng thép kim

ể ự ạ ữ ạ ở ộ ầ lo i di chuy n t do qua l ỗ ượ  tr ố t. Mu n gi thanh ch y đ  cao c n thi ế   t

ự ủ ể ể ạ ặ ắ ộ thì v n vít. Trên thanh ch y có g n kim đ  đo s  chuy n đ ng c a thanh

ờ ướ ạ ộ ượ ỗ ạ ủ ắ ặ ướ ch y nh  th c chia đ  đ c g n ch t vào giá. M i v ch c a th c dài

1mm.

18

ế *Cách ti n hành:

ụ ụ ế ắ ấ ạ ỉ ạ G n kim to vào d ng c  Vika. H  kim to cho ch m t m đ  và ch nh

ẩ ấ ị kim ch  v  s ỉ ề ố ″không  ″ trên thang chia v ch. Nh c kim to lên v  trí chu n b ạ ị

ậ v n hành.

ế ượ ướ Cân 500g xi măng, chính xác đ n 1g. Cân l ng n c là 125 r i đ ồ ổ

ố ộ ể ặ ạ ượ ướ ố vào trong c i tr n ho c dùng  ng đong có v ch chia đ  đo l ng n c đ ổ

ượ ả vào ch o đã đ c lau khô.

ổ ướ ể ậ ẩ ộ ướ Đ  n c vào xi măng m t cách c n th n đ  tránh thoát n ặ c ho c xi

ề ờ ổ ơ ơ ấ   măng. Th i gian đ  không ít h n 5 giây và không nhi u h n 10 giây. L y

ể ế ờ ờ ừ ờ ổ ồ th i đi m k t thúc đ  h  xi măng là th i đi m ể ″không″, t đó tính th i gian

ổ ướ ế làm ti p theo. Đ  n c xong dùng bay vun xi măng vào, trong 30 giây khi

ướ ể ộ ẹ ế ấ ầ ộ n c th m h t vào xi măng dùng bay đ  tr n. Đ u tiên tr n nh  sau sát

ể ừ ề ạ ộ ờ m nh theo chi u chéo góc. Th i gian tr n và sát là 5 phút k  t lúc đ  n ổ ướ   c

ộ ượ ộ ồ vào xi măng. Ngay sau khi tr n h  xi măng xong dùng bay xúc m t l ng xi

ổ ầ ẹ ầ ạ ậ ắ ố   măng đ  đ y vào khâu vika, l c vành khăn và đ p nh  t m kim lo i xu ng

ặ ừ ả ấ ệ ầ ạ ằ ạ m t bàn t 3­6 l n. Dùng dao đã lau s ch b ng v i  m g t mi ng khâu và

ụ ụ ạ ị ướ ặ đ t ngay khâu vào d ng c  vika t i v  trí đúng tâm d i kim to.

ạ ặ ồ ế ế ớ ữ ở ị H  kim to t ừ ừ  t cho đ n khi nó ti p xúc v i m t h . Gi v  trí này

ừ ế ể ể ả ẳ ậ ộ ộ t ứ    1 đ n 2 giây. Th  nhanh b  ph n chuy n đ ng đ  kim to lún th ng đ ng

ọ ố ừ ạ vào trung tâm h . ồ Đ c s  trên thang v ch khi kim to ng ng lún.

ạ ố ọ ị ố ữ ể ả ầ ị Ghi l ớ   i s  đ c, tr  s  đó bi u th  kho ng cách gi a đ u kim to v i

ướ ố ượ ủ ầ ồ ế ấ t m đ . Ghi l ạ ượ i l ng n c c a h  tính theo ph n trăm kh i l ng xi

măng.

ỗ ầ ử ạ Lau s ch kim to ngay sau m i l n th  lún.

19

ạ ượ ồ ớ ấ ữ ả Khi h  xi măng đ t đ ế   c kho ng cách gi a kim to v i t m đ  là

ượ ướ ộ ẻ ẩ ấ 6mm ± 1mm thì đó là l ng n ế   c cho đ  d o chu n, l y chính xác đ n

0,5%.

ả ặ ạ ư ế ạ ố ượ N u ch a đ t thì ph i l p l ử ớ ồ i phép th  v i h  có kh i l ng n ướ   c

ớ ạ ượ ồ ữ ả ộ khác nhau cho t i khi h  xi măng đ t đ c m t kho ng cách gi a kim to

ế ớ ấ v i t m đ  là 6mm ± 1mm.

ị ượ ướ ẩ 2.3.3. Xác đ nh l ng n c tiêu chu n

Cân 400g ximăng đã sàng qua sàng 0,63mm.

ượ ướ ằ ớ ượ Đong l ng n ặ c b ng 27% ho c 29% so v i l ng ximăng.

ượ ả ẩ ộ Cho l ng ximăng này vào ch o tr n đã lau  m, dùng bay moi thành

ượ ướ ể ộ ố ở ữ h c gi a, đ ổ  l ng n ằ   ắ ầ c vào, sau 30 giây b t đ u tr n theo ki u d n

ạ ậ m nh và gi ờ t lùi, th i gian ả  tr nộ  kho ng 5 phút.

ộ ồ ộ Tr n xong, dùng bay cho h  ximăng vào khâu hình côn và cho m t

ồ ậ ặ ấ ặ ố l n,ầ  ép sát vành khâu xu ng m t t m kính r i d p kính lên m t bàn 5 – 6

ệ ẩ cái. Dùng bay đã lau  m g t ằ ạ  cho ximăng b ng mi ng khâu.

ụ ụ ệ ặ ạ ầ Đ t khâu vào d ng c  Vica. H  đ u kim Vica gát trên mi ng vành

ặ ồ ỉ ố ề ể ặ khâu, đi uề  ch nhỉ kim v  ch  s  40 ho c 10, khoá ch t r i di chuy n vành

ở ự ắ khâu sao cho kim ở ngay gi aữ  vành khâu. M  vít cho kim t do c m vào h ồ

ximăng.

ị ế ố ị ắ ọ Sau 30 giây c  đ nh kim và đ c giá tr . N u kim c m cách đáy 5 – 7

ả ộ ớ ượ ẻ ạ ướ ề mm thì đ t.ạ  N uế  không đ t thì ph i tr n m  khác v i l ng n c nhi u

ặ ơ h n ho c ít đi 0,5%.

20

ờ ị ế 2.3.4. Xác đ nh th i gian đông k t

2.3.4.1. Nguyên t cắ

ế ượ ờ ằ ộ ị Th i gian đông k t đ ủ   c xác đ nh b ng cách quan sát đ  lún sâu c a

ộ ẻ ạ ượ ế ẩ ồ ộ m t kim vào h  xi măng có đ  d o tiêu chu n cho đ n khi nó đ t đ c giá tr ị

ị quy đ nh.

ệ ế 2.3.4.2. Ti n hành thí nghi m

ỏ ể ư ụ ụ ờ ị ắ   Dùng d ng c  vika nh ng thay kim nh  đ  xác đ nh th i gian b t

ế ằ ụ ẳ ề ớ ầ đ u đông k t. Kim này làm b ng thép và có hình tr th ng v i chi u dài

ườ ổ ữ h u ích 50mm ± 1mm và đ ng kính 1,13mm ± 0,05mm. T ng kh i l ố ượ   ng

ể ậ ộ ủ ộ c a b  ph n chuy n đ ng là 300g ± 1g.

ử ờ ắ ầ ế ế ự *Ti n hành th  th i gian b t đ u đông k t theo trình t sau:

ụ ệ ỉ ượ ỏ ằ ắ ụ + Hi u ch nh d ng c  Vika đã đ ạ ấ   c g n kim nh  b ng cách h  th p

ế ấ ế ạ ỏ ỉ kim nh  cho đ n t m đ  và ch nh v  s ề ố ″không  ″ trên thang v ch. Nâng kim

ớ ị ẵ ậ lên t i v  trí s n sàng v n hành.

ạ ằ ộ ẻ ổ ồ ẩ ầ ặ   + Đ  h  có đ  d o tiêu chu n vào đ y khâu Vika và g t b ng m t

ế ặ ấ ưỡ ộ ẩ ờ ồ khâu. Đ t khâu đã có h  và t m đ  vào phòng d ng h   m. Sau th i gian

ụ ụ ể ặ ợ ở ị ướ thích h p chuy n khâu sang d ng c  vika và đ t khâu v  trí d i kim.

ớ ạ ồ ữ ị ạ + H  kim t ừ ừ  t cho t i khi ch m vào h . Gi nguyên v  trí này trong

ậ ố ố ưỡ ể ế ặ ầ vòng 1 giây đ n 2 giây đ  tránh v n t c ban đ u ho c gia t c c ứ   ng b c

ể ể ể ậ ả ậ ộ ộ ộ ủ ộ c a b  ph n chuy n đ ng. Th  nhanh b  ph n chuy n đ ng và đ  nó lún

ữ ọ ồ ố sâu vào trong h . Đ c thang s  khi kim không còn xuyên n a.

ạ ố ị ố ị ố ể ả ị + Ghi l ữ   i các tr  s  trên thang s , tr  s  này bi u th  kho ng cách gi a

ế ồ ấ ờ ạ ờ ầ đ u kim và t m đ . Đ ng th i ghi l i th i gian t ừ ể ″không″. đi m

ặ ạ ẫ ạ ử ộ ữ ị + L p l i phép th  trên cùng m t m u t i nh ng v  trí cách nhau

ỏ ơ ể ừ ợ ặ ừ ầ thích h p, nghĩa là không nh  h n 10mm k  t rìa khâu ho c t l n tr ướ   c

ế ầ đ n l n sau.

21

ư L u ý:

ệ ữ ả ờ +Thí nghi m đ ượ ặ ạ c l p l ợ   i sau nh ng kho ng th i gian thích h p,

cách nhau 10 phút.

ữ ả ữ ẫ ẩ ầ + Gi a các l n th  kim gi m u trong phòng  m.

ỗ ầ ạ ả + Lau s ch kim Vika ngay sau m i l n th  kim.

ạ ờ ừ ể ″ ữ ″ + Ghi l i th i gian đo t ả  đi m  không   khi kho ng cách gi a kim và đ ế

ế ấ ắ ầ ế ấ ờ ạ đ t 4mm ± 1mm và l y đó làm th i gian b t đ u đông k t, l y chính xác đ n 5

phút.

ử ờ ế ế ự ế *Ti n hành th  th i gian k t thúc đông k t theo trình t sau:

ử ụ ở ậ ắ ầ ầ ờ ị + L t úp khâu đã s  d ng ế    ph n xác đ nh th i gian b t đ u đông k t

ử ế ế ủ ế ượ ệ ấ ế lên trên t m đ  c a nó sao cho vi c th  k t thúc đông k t đ c ti n hành

ặ ủ ế ế ẫ ầ ấ ngay trên m t c a m u mà lúc đ u đã ti p xúc t m đ .

ắ ẵ ắ ộ ỏ ỏ ể ễ + L p kim có g n s n vòng nh  đ  d  quan sát đ  sâu nh  khi kim

ố ắ c m xu ng.

ươ ự ắ ầ ư ầ ờ ị + Cách đo t ng t ế    nh  ph n xác đ nh th i gian b t đ u đông k t.

ữ ả ầ ả ờ Kho ng th i gian gi a các l n th  kim cách nhau là 30 phút.

ạ ế ờ + Ghi l i th i gian đo, chính xác đ n 15 phút, t ừ ể ″không  ″ vào lúc đi m

ế ủ ế ẫ ờ ỉ kim ch  lún 0,5mm vào m u và coi đó là th i gian k t thúc đông k t c a xi

măng

ị ườ ộ 2.3.5. Xác đ nh c ng đ  kháng nén

ạ ẫ 2.3.5.1. Quá trình t o m u

ứ ẫ ượ ị ớ ỷ ệ ẩ ụ ỷ ệ ộ M u nghiên c u đ c chu n b  v i t l ph  gia và t ố    tr n ph i l

ư ệ ả li u nh  trong b ng  sau.

ẫ ị ườ ộ : M u xác đ nh c ng đ  kháng nén ả           B ng 2.3

ụ Xi măng Ph  giaụ Ph  giaụ Ph  gia (tro Cát vàng

Hoàng Th chạ Tro bay CMC bay+CMC)

22

Kh i l ố ượ   ng Thành Thành Kh iố Thành ph n %ầ M uẫ ượ ph n %ầ ph n %ầ l

2 4 6 8

0.2 0.4 0.6 0.8

M­0 M­1 M­2 M­3 M­4 M­5 M­6 M­7 M­8 M­9 M­10 M­11 M­12 (g) 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 ng (g) 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 2 +0.2 4 +0.4 6+0.6 8+0.8

ệ ế 2.3.5.2. Ti n hành thí nghi m

ế ạ ữ *Ch  t o v a:

ỷ ệ ữ ủ ầ ố ượ ầ ộ ồ + Thành ph n c a v a:  T  l kh i  l ng  bao g m m t ph n xi

ộ ử ầ ẩ ầ ướ măng, ba ph n cát tiêu chu n và m t n a ph n là n c (t ỷ ệ ướ  n l c/xi măng

ử ẽ ồ ẻ ẫ ỗ =0.5). M i m  cho ba m u th  s  g m: 450g±2g xi măng, 1350g±5g cát và

ướ 225g±1g n c.

ượ ẻ ộ ướ ế ị ị + Đ nh l ng m  tr n: Xi măng, cát, n c và thi t b  có cùng nhi ệ   t

ệ ượ ằ ộ ộ đ  phòng thí nghi m . Xi măng và cát đ c cân b ng cân có đ  chính xác

ướ ự ộ ộ ế đ n ±1g. Khi thêm n ố c, dùng  ng đong t đ ng 225ml, có đ  chính xác

ế đ n ±1ml.

ộ ữ ổ ướ ề ả ộ ợ ỗ + Tr n v a: Đ  n c vào ch o, dùng bay tr n đ u h n h p.

ế ạ ử ẫ *Ch  t o m u th  :

ướ ẫ ậ ươ + Hình dáng và kích th ử c: M u th  hình l p ph ng có kích th ướ   c

5cm x 5cm x 5cm.

23

ữ ế ẫ ẫ ẩ ị ẹ   + Đúc m u: Ti n hành đúc m u ngay sau khi chu n b  xong v a. K p

ộ ẻ ễ ặ ằ ỏ ợ ộ   ch t khuôn và ph u vào bàn d n. Dùng m t x ng nh  thích h p, xúc m t

ể ả ớ ữ ầ ầ ặ ỗ ỗ ho c hai l n đ  r i l p v a đ u tiên cho m i ngăn khuôn sao cho m i ngăn

ỗ ầ ự ầ ả ả ấ ớ tr i thành hai l p thì đ y (m i l n xúc kho ng 300g) và l y tr c ti p t ế ừ

ồ ổ ữ ứ ằ ộ ớ ỏ ề   máy tr n, d n 60 cái r i đ  thêm l p v a th  hai. Dùng bay nh  dàn đ u

ặ ữ ặ ớ ữ ằ ằ ấ m t v a. Lèn ch t l p v a này b ng cách d n thêm 60 cái. Nh c khuôn

ạ ỏ ữ ừ ằ ễ ằ ạ ạ ỏ ạ   kh i bàn d n. Tháo ph u ra. G t b  v a th a b ng thanh g t kim lo i. G t

ộ ấ ừ ặ ướ ỏ ữ b  v a th a trên rìa khuôn. Đ t m t t m kính kích th c 210mm x185mm

ộ ấ ặ ậ ệ   ể và dày 60mm lên khuôn. Cũng có th  dùng m t t m thép ho c v t li u

ấ ướ ặ ấ không th m khác có cùng kích th c. Ghi nhãn ho c đánh d u các khuôn

ế ậ ể đ  nh n bi ẫ t m u.

ưỡ ử ẫ ặ ượ ả *B o d ng m u th : Đ t ngay các khuôn đã đ ấ c đánh d u lên giá

ẩ ặ ủ ơ ẩ ả ế ằ n m ngang trong phòng không khí  m ho c trong t . H i  m ph i ti p xúc

ượ ớ ủ ặ ượ ồ đ c v i các m t bên c a khuôn. Khuôn không đ ấ c ch ng ch t lên nhau.

ử ỡ ớ ờ ệ ố *Tháo  d  ván  khuôn:  Đ i v i  các  phép  th  24  gi ,  vi c  tháo d ỡ

ượ ướ ẫ ượ ố ớ ử ẫ khuôn m u không đ c quá 20 phút tr c khi m u đ c th . Đ i v i các

ử ẫ ổ ờ ớ ơ ờ ệ phép th  có tu i m u th i gian l n h n 24 gi ế   ỡ , vi c tháo d  khuôn ti n

ừ ờ ế ờ ệ ổ ỡ hành t 20 gi đ n 24 gi ả    sau khi đ  khuôn. Vi c tháo d  ván khuôn ph i

ọ ậ ế ứ h t s c th n tr ng.

ể ậ ệ ỡ ạ ờ ế i 24 gi n u nh ư Chú thích: Vi c tháo d  khuôn cũng có th  ch m l

ủ ườ ư ư ỏ ể ầ ẫ ầ ộ ạ ữ v a ch a có đ  c ng đ  yêu c u đ  tránh h  h ng m u. C n ghi l ệ   i vi c

ệ ộ tháo khuôn mu n trong báo cáo thí nghi m.

ẫ ỏ ượ ể ử ọ ờ ặ M u đã tháo kh i khuôn và đ c ch n đ  th  24 gi ( ho c vào 48

ờ ế ỡ ộ ượ ủ ằ ẩ ớ gi n u d  khuôn mu n), đ c ph  b ng khăn  m cho t ử i lúc th . Đánh

ể ẫ ướ ệ ệ ẫ ọ ấ d u các m u đã ch n đ  ngâm trong n c và ti n phân bi t m u sau này,

ị ướ ự ấ ằ ặ ằ đánh d u b ng m c ch u n c ho c b ng bút chì.

24

ưỡ ướ ẫ ấ ượ ậ ả *B o d ng trong n c:  Các m u đã đánh d u đ c nh n chìm

ướ ể ằ ứ ặ ẳ ỳ ngay trong n ậ   c (đ  n m ngang ho c th ng đ ng, tu  theo cách nào thu n

oC trong các b  ch a thích h p. N u ngâm m u ẫ

ở ệ ộ ứ ể ế ợ ệ ti n) nhi t đ  27± 2

ứ ể ằ ẳ ướ ứ ẳ ặ n m ngang thì đ  các m t th ng đ ng theo đúng h ng th ng đ ng và

ặ ạ ữ ặ ẫ ướ ị m t g t v a lên trên. Đ t m u lên l i không b  ăn mòn và cách xa nhau

ướ ượ ả ặ ẫ ố ờ sao cho n ể c có th  vào đ c c  6 m t m u. Trong su t th i gian ngâm

ữ ủ ả ẫ ẫ ộ ướ m u, không lúc nào kho ng cách gi a các m u hay đ  sâu c a n c trên

ẫ ạ ỏ ơ Ở ỗ ề ặ ứ ữ ỉ ề ặ b  m t m u l i nh  h n 5mm. ẫ    m i b  m t ch a, ch  ngâm nh ng m u

ầ ọ ướ ể ổ ầ ể ầ xi măng cùng thành ph n hoá h c. Dùng n ầ   c máy đ  đ  đ y b  l n đ u

ỉ ướ ể ữ ự ướ ổ ả và th nh tho ng thêm n c đ  gi cho m c n c không thay đ i. Trong

ế ướ ẫ ờ ấ ầ th i gian ngâm m u không cho phép thay h t n ẫ c. L y m u c n th ử ở

ấ ổ ờ ặ ờ ộ b t kì tu i nào (ngoài 24 gi ho c 48 gi ỏ    khi tháo khuôn mu n) ra kh i

ướ ượ ướ ả ẩ ế n c không đ c quá 15 phút tr ử c khi ti n hành th . Dùng v i  m ph ủ

ớ ẫ lên m u cho t ử i khi th .

ộ ướ ị 2.3.6. Xác đ nh đ  hút n c bão hòa

ị ẫ ẩ 2.3.6.1. Chu n b  m u

ị ẫ ẩ ầ ọ ượ ữ Chu n b  m u v a xi măng theo t ỷ ệ  l ph n trăm tr ng l ng nh ư

sau:

Xi / Cát  =1 / 3

ướ N c / xi  = 0.5

ẫ ượ ạ ạ ẫ M u đ c t o theo khuôn t o m u 5cmx5cmx5cm .

ỷ ệ ụ ượ ộ ỷ ệ ư ả ở T  l ph  gia đ c tr n theo t nh  trong b ng 3 l trên.

ệ ế 2.3.6.2. Ti n hành thí nghi m

ữ ượ ẩ ẫ ớ ị V a xi măng đ c đóng khuôn v i tiêu chu n quy đ nh, m u đ ượ   c

ả ưỡ ướ ờ ủ ấ ổ đúc xong   đem b o d ng trong n c c t ch  đ  ngày tu i: 7 ngày, 28

25

ẫ ượ ấ ộ ị ngày, 56 ngày, 90 ngày, m u đ c làm khô, s y đem đi xác đ nh đ  hút

ướ ẫ ằ ướ ở ề ệ ườ n c b ng cách ngâm m u vào trong n đi u ki n th c ờ   ng. Tính th i

ừ ắ ầ ẫ ướ ữ ế ẫ ấ gian t khi b t đ u ngâm m u vào trong n c đ n khi m u v a ng m no

ướ ờ ướ n c (th i gian bão hòa n c).

2

ộ ướ ố ượ ượ ị Đ  hút n c theo kh i l ng M (%) đ ố   c xác đ nh thông qua kh i

mm (cid:0) 1 m 2

ượ ẫ ướ ủ l ng c a m u ẫ t m1 (sau khi hút) và m u khô m2:             M = x

100%

ươ 2.3.7. Ph ng pháp XRD

ươ ữ ễ ạ ộ ươ ậ Ph ng pháp nhi u x  tia X là m t trong nh ng ph ng pháp v t lý

ấ ạ ả ể ệ ầ ấ ọ ứ quan tr ng và hi u qu  đ  nghiên c u thành ph n pha, c u t o, c u trúc

ươ ễ ầ ạ ị ị ể tinh th . Qua ph ng pháp nhi u x  tia X  xác đ nh thành ph n đ nh tính

ầ ượ ấ ọ (thành ph n pha), hàm l ố ạ   ng các pha, c u trúc hình h c, các thông s  m ng

ướ ố ị ả ự ạ ể tinh th , kích th c h t trung bình và c  s  phân b , v  trí các nguyên t ử

trong tinh th .ể

ế ợ ỗ ỗ ợ ỗ ộ ạ   Khi chi u tia X vào h n h p m i pha trong h n h p cho m t v ch

ễ ạ ả ồ ươ ứ ượ ươ ứ t ng  ng nên trên gi n đ  nhi u x  tia X t ng  ng thu đ ộ ệ ạ   c m t h  v ch

ễ ạ ẽ ạ ị ượ ộ ậ ớ đ c l p v i nhau. Đem phân tích các v ch nhi u x  s  xác đ nh đ c các pha

ẫ ặ có m t trong m u.

26

ố ạ ể ượ ấ ọ ự ị C u trúc hình h c và thông s  m ng tinh th  đ c xác đ nh d a vào

ủ ễ ạ ị v  trí góc c a peak nhi u x .

ướ ế ớ ộ Xét m t chùm tia X có b c sóng chi u t i m t ấ ắ   ộ  tinh thể ch t r n

ướ ể ấ ầ ể ẽ ặ d i góc t ớ   . Do tinh th  có tính ch t tu n hoàn i , các m t tinh th  s  cách

ữ ề ả ư ố ử ặ   nhau nh ng kho ng đ u đ n , đóng vai trò gi ng nh  các cách t ễ    nhi u

ệ ượ ạ ễ xạ và t o ra hi n t ạ ủ ng nhi u x  c a các tia X.

ệ ượ ấ ắ ể Hi n t ng các tia X nhi u xễ ạ trên các m tặ  tinh th  ch t r n, tính

ể ệ ế ẫ ầ ặ tu n hoàn d n đ n vi c các m t tinh th  đóng vai trò nh  m t ư ộ  cách tử

ạ ễ nhi u x .

ế ươ ạ ằ ả N u ta quan sát các chùm tia tán xạ theo ph ng ph n x  (b ng góc

ớ ữ ệ ạ ặ t i) thì hi u quang trình gi a các tia tán x  trên các m t là:

ư ậ ự ễ ể ạ ạ ớ ả ỏ Nh  v y, đ  có c c đ i nhi u x  thì góc t ề   i ph i th a mãn đi u

ki n:ệ

θ ữ ả ặ ử ả ạ Trong đó, d là kho ng cách gi a các m t nguyên t ph n x , là góc

λ ạ ả ướ ạ ậ ố ậ ả ợ ph n x , là b ự ạ   c sóng tia X và n là s  b c ph n x . T p h p các c c đ i

θ ễ ướ ể ậ ằ ạ nhi u x  Bragg d i các góc 2  khác nhau có th  ghi nh n b ng phim hay

ề ấ ơ ở ư ể ộ ơ   ặ detector. Trên c  s  đó phân tích các đ c tr ng v  c u trúc tinh th , đ  đ n

ề ố pha và nhi u thông s  liên quan khác.

27

­ có v n t c cao va ch m đ t ng t v i ộ ớ

ượ ậ ố ạ ộ Tia X đ c sinh ra khi chùm e

ộ ấ Ố ạ ậ ộ ồ ồ m t t m kim lo i Cu.  ng phát tia X g m 3 b  ph n chính: Ngu n cung

ố ộ ể ậ ằ ạ ộ ấ c p e, b  ph n phát cao áp đ  tăng t c đ  e, anot b ng kim lo i.

λ ế ữ ệ ệ ướ Hi u đi n th  gi a catot và anot: 3­5 kV. Tia X có b c sóng:  = 10­

ộ ố ụ ằ ồ ố ị   100 nm. Ngu n phát tia X là m t  ng hình tr , bên trong làm b ng g m ch u

ệ ườ ằ nhi t, th ng b ng Cu, Ni, Cr, Fe.

ậ ầ ỉ ạ ề ặ Ch  có 5% tia đ p vào b  m t phát ra tia X, ph n còn l ể   i chuy n

ệ ạ ộ ể ả ề ậ ả ả thành nhi t năng. Vì v y đ  đ m b o cho máy ho t đ ng lâu b n ph i có

ằ ướ ồ ượ ớ ệ ố h  th ng làm mát b ng n c. Ngu n tia X mang năng l ng l n, nên d ễ

ớ ằ ệ ầ ả ỏ ơ   làm già hóa detector. C n ph i che b t b ng các khe thu tín hi u nh  h n,

ớ ừ ẫ ạ ợ phù h p v i t ng lo i m u:

ẫ ố ư ườ ế + M u k t tinh t t: Đ a khe bình th ng.

ư ế ẫ ộ + M u k t tinh kém: Đ a khe r ng.

ử ụ ậ ả ẫ ị Trong b n lu n văn này, em s  d ng m u đã xác đ nh đ  d o c a h ộ ẻ ủ ồ

ự ể ẫ ấ   xi măng cho vào túi nilong đ ng m u đ  trong 7 ngày, 28 ngày, 56 ngày. T t

ượ ể ế ẫ ẩ ổ ượ ả ẫ c  m u đ c đ  trong bình hút  m. Đ n ngày tu i trên m u đ ử   c x  lý

ừ ề ị ằ sao cho ng ng quá trình hydrat hóa b ng cách nghi n m n, đem ngâm vào

ướ ấ ồ ụ ấ axeton, sau đó làm khô d i máy áp su t th p r i mang đi ch p XRD trên

λ ứ ạ máy D8 – Advance – Brucker – Đ c (anot Cu,  =1.504 A˚) t i khoa Hóa,

ườ ạ ọ ạ ọ ố ộ tr ng Đ i h c KHTN – Đ i h c Qu c Gia Hà N i.

ươ ệ ử ệ 2.3.8. Ph ng pháp kính hi n vi đi n t quét (SEM)

ươ ệ ử ể ộ ươ Ph ng pháp kính hi n vi đi n t quét SEM là m t ph ng pháp

ề ặ ậ ệ ứ ể ặ ấ nghiên c u đ c đi m hình dáng b  m t v t li u, hình thái c u trúc (cung

ướ ạ ấ ề ự ế ấ c p thông tin v  s  k t tinh, kích th c h t, cho phép quan sát vi c u trúc),

ấ ạ ề ầ ả ấ thành ph n c u t o. Ngoài ra  nh SEM còn cung c p thông tin v  thành

ự ươ ầ ố ữ ph n pha, s  t ng tác và phân b  gi a các pha.

28

ệ ử ể Kính hi n vi đi n t quét (SEM – Scanning Electron Microscope) là

ự ạ ả ề ặ ớ ộ ộ ỹ ậ ẫ m t k  thu t phân tích cho phép s  t o  nh b  m t m u v i đ  phân gi ả   i

Ở ệ ử ẹ ộ ượ ạ ề ặ ẫ cao. đây, m t chum đi n t h p đ c quét đi  quét l ứ   i b  m t m u, b c

ươ ẫ ẽ ượ ớ ạ ừ ạ x  phát ra sau khi t ng tác v i m u s  đ c thu l i và phân tích, t ạ    đó t o

ả ủ ư ệ ể ấ ậ ậ ỹ ượ nh bi u tr ng hình thái c u trúc c a v t li u. K  thu t này đ c phát

ừ ế ỷ ướ ủ ữ ế ị ươ minh t nh ng năm 1940 c a th  k  tr c, thi t b  SEM th ạ ầ   ng m i đ u

ượ ả ấ ạ ượ tiên đ c s n xu t t i Cambridge (Anh) năm 1965. Sau đó chúng đ c thay

ề ở ộ ế ị ụ ứ ổ ả ế đ i c i ti n nhi u và tr  thành m t thi ậ   ể t b  thông d ng đ  nghiên c u v t

li u.ệ

ệ ử ệ ế ị ử ụ Vi c phát đi n t trong thi t b  SEM s  d ng sung phóng đi n t ệ ử

ệ ạ ườ ặ ệ ử ạ phát x  nhi t ho c phát x  tr ố ng, sau đó tăng t c cho chum đi n t . Th ế

ố ườ ạ ừ ệ ử ế ủ tăng t c c a SEM th ng đ t t 10kV đ n 50kV. Đi n t sau khi đ ượ   c

0 đ n vài nm) nh  h

ố ẽ ộ ụ ộ ỡ ế tăng t c s  h i t ẹ  thành m t chum h p (c  vài trăm A ờ ệ

ố ừ ề ặ ờ ự ệ ấ th ng th u kính t ẫ , sau đó quét trên b  m t m u nh  l c quét tĩnh đi n. Đ ộ

ả ủ ượ ị ừ ướ ệ ử ộ ụ phân gi i c a SEM đ c xác đ nh t kích th c chùm đi n t h i t .

ươ ớ ề ặ ẫ ộ Khi t ệ   ấ ắ ẽ ng tác v i b  m t m u ch t r n s  sinh ra m t đám mây đi n

ử ậ ượ ề ặ ạ ả ệ ẫ t b t ng c tr ở ạ  l i, các tín hi u này cho phép t o  nh b  m t m u và

ộ ố ư ự ệ ổ th c   hi n   m t   s   các   phép   phân   tích  nh   EDS,  WDS,   ph   Auger,   ph ổ

ỳ hu nh quang catot.

ữ ả ả ậ ượ ụ ạ Nh ng hình  nh SEM trong b n lu n văn này đ c ch p t i phòng

ự ệ ệ ọ Bêtông, Vi n khoa h c công ngh  Xây d ng.

ủ Ư ể * u đi m c a SEM:

ế ị ủ ạ ầ + Các thi t b  c a SEM cho phép phóng đ i > 100 000 l n.

ệ ở ứ ủ ầ ẫ + Phân tích không c n phá h y m u và làm vi c ộ  m c đ  chân

ườ không bình th ng.

ị ẫ ề ể ẩ ế ị ơ ả + Chu n b  m u và đi u khi n thi t b  đ n gi n .

29

+ Giá thành thi ế ị ẻ t b  r .

30

ươ Ậ Ả Ả Ế Ch ng 3 : K T QU  VÀ TH O LU N

ọ ủ ị ầ 3.1. Xác đ nh thành ph n hoá h c c a tro bay

ệ ả ạ ệ ầ Tro bay đ ượ ấ ừ c l y t nhà máy nhi t đi n Ph  L i có thành ph n hoá

ư ả ọ h c nh  b ng 3.1:

ả ọ ủ ầ Thành ph n hoá h c c a tro bay: B ng 3.1:

Thành MKN SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O TiO2 SO3

ph nầ ỉ ệ T  l % m 9.52 56.25 20.04 6.60 1.90 1.30 2.49 0.40 0.58

2(56.25%),

ứ ấ ầ Ta th y tro bay ch a hai thành ph n pha SiO

ộ ố ủ ế ặ Al2O3(20.04%) là ch  y u và m t s  khoáng c n khác.

ộ ạ ủ 3.2.  Đ  ho t tính c a tro bay

ế ế ả ị ượ ư ả ộ Ti n hành xác đ nh đ  hút vôi k t qu  thu đ c nh  b ng 3.2:

ả ủ ụ ộ : Đ  hút vôi c a ph  gia tro bay B ng 3.2

STT V(ml) V, (ml) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14.0 15.0 15.0 15.5 13.2 13.5 13.0 13.3 13.2 14.1 13.0 13.6 14.7 14.2 13.1 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8

31

ộ ướ ể ể ẩ V­ là th  tích HCl 0.5N dùng đ  chu n đ  n c vôi trong bình nón

ộ ướ ể ể ẩ V’­ là th  tích HCl 0.5 dùng đ  chu n đ  n c vôi trong

ừ ế ụ ả ấ ổ ố T ng s  mg CaO/1g ph  gia: 208,4 mg. T  k t qu  cho th y tro bay

ấ ạ ạ ộ có đ  ho t tính r t m nh.

ệ ế ả ị ượ ướ ẩ 3.3. K t qu  thí nghi m xác đ nh l ng n c tiêu chu n

ượ ướ ẩ ủ ứ ụ ẫ ng n c tiêu chu n c a m u ch a ph  gia tro bay Bảng 3.3: L

40.00%

ẫ ượ ướ ệ Ký hi u m u L ng n c

35.00%

tiêu chu nẩ

30.00%

M­0 29,0%

M­1 30,0%

25.00%

M­2 31,5%

20.00%

M­3 33,5%

15.00%

10.00%

5.00%

0.00%

M-0

M-1

M-2

M-3

M-4

M­4 35,0%

ượ ướ ẩ ủ ụ ứ ẫ : L ng n c tiêu chu n c a m u ch a ph  gia tro bay. ồ ị Đ  th  3.1

ả ượ ướ ẩ ủ ụ ứ : L ng n ẫ c tiêu chu n c a m u ch a ph  gia CMC B ng 3.4

ượ ướ ẩ Ký hi uệ L ng n c tiêu chu n

m uẫ M­0 29,00%

32

M­5 28,75%

M­6 28,50%

M­7 28,25%

M­8 28,00%

ượ ướ ẩ ủ ụ ẫ : L ng n c tiêu chu n c a m u ph  gia CMC. ồ ị Đ  th  3.2

ả ượ ướ ẩ ủ ụ ỗ : L ng n ợ ẫ c tiêu chu n c a m u ph  gia h n h p B ng 3.5

ượ ướ ẩ Ký hi uệ L ng n c tiêu chu n

m uẫ

33

M­0 29,0%

M­9 29,5%

M­10 31,0%

M­11 33,0%

35.00%

34.00%

33.00%

32.00%

31.00%

30.00%

29.00%

28.00%

27.00%

26.00%

M-0

M-9

M-10

M-11

M-12

M­12 34,5%

ượ ướ ẩ ủ ứ ụ ẫ ỗ : L ng n ợ . c tiêu chu n c a m u ch a ph  gia h n h p ồ ị Đ  th  3.3

ừ ả ế ấ ả ậ Nh n xét : T  b ng k t qu  trên ta th y

ử ụ ụ Khi s  d ng ph  gia tro bay  thì t ỷ ệ ướ  n l c/xi tăng lên theo t ỷ ệ  l ph ụ

ử ụ ụ gia. Còn khi s  d ng ph  gia CMC thì t ỷ ệ ướ  n l ả c/xi gi m theo t ỷ ệ  l ph ụ

gia.

ử ụ ụ ỗ ợ Khi s  d ng h n h p hai ph  gia trên thì t ỷ ệ ướ  n l c/xi cũng tăng lên

ư nh ng t ỷ

ệ ử ụ ụ ả ộ ớ ệ l tăng đó gi m so v i vi c s  d ng ph  gia tro bay m t mình, và

ệ ử ụ ụ ớ ộ tăng lên so v i vi c s  d ng m t mình ph  gia CMC.

34

Nguyên nhân là do:

2

ử ụ ụ ạ ầ ị Khi s  d ng ph  gia tro bay thì nó là các h t m n, thành ph n là SiO

ht, Al2O3 ht và còn có CaO, MgO... Vì v y có th  x y ra ph n  ng v i n

ả ứ ể ả ậ ớ ướ   c

ư ả ầ ổ nh  trong ph n t ng quan đã gi i thích:

Al2O3 ht  + Ca(OH)2 +(n­1) H2O = Al2O3.CaO.nH2O

SiO2 ht  + Ca(OH)2  + (n­1) H2O = SiO2.CaO.nH2O

ượ ướ ậ ớ ố ị L ng n ấ c b  tiêu t n thêm v i các ch t trong tro bay. Vì v y hàm

ượ ờ ượ ồ ướ ụ l ng tro bay tăng, đ ng th i l ng n ả ứ   c tiêu th  trong quá trình ph n  ng

ủ ẽ th y hóa s  tăng lên.

ề ặ ố ớ ị ấ ụ ụ Đ i v i ph  gia CMC nó b  h p ph  lên b  m t xi măng làm phân tán

ườ ướ ạ ơ ượ ữ ạ ề đ u trong môi tr ng n c, t o tính tr n tr t gi a các h t xi măng do đó

ả ướ ả làm gi m kh  năng hút n c.

ế ợ ụ ữ ư ể ạ Khi k t h p hai lo i ph  gia này thì nó mang theo nh ng  u đi m và

ạ ỏ ữ ượ ế ợ ủ ừ ử ụ ụ ể ậ lo i b  nh ng nh c đi m c a t ng ph  gia. Do v y khi s  d ng k t h p hai

ạ ượ ướ ẩ ả ưở ề ụ lo i ph  gia l ng n c tiêu chu n không  nh h ấ   ế ng nhi u đ n tính ch t

ủ ủ th y hóa c a xi măng.

ờ ế ả ị ế 3.4. K t qu  xác đ nh th i gian đông k t

ệ ế ả ượ ở ả K t qu  thí nghi m thu đ c trình bày b ng sau:

ả ắ ầ ế ờ ế : Th i gian b t đ u và k t thúc đông k t B ng 3.6

ắ ầ ờ ờ Th i gian b t đ u đông ế Th i gian k t thúc đông

M uẫ k tế k tế

M­0 M­1 M­2 M­3 M­4 M­5 (phút) 131 181 228 233 237 222 (phút) 212 365 409 422 431 372

35

229 236 247 206 219 234

M­6 M­7 M­8 M­9 M­10 M­11 M­12               245 415 432 452 370 412 435 486

ậ Nh n xét:

ắ ầ ố ớ ụ ế ế ờ Đ i v i ph  gia tro bay thì th i gian b t đ u đông k t và k t thúc

ế ỷ ệ ụ đông k t tăng theo t ph  gia. l

ắ ầ ụ ế ế ế ờ Ph  gia CMC th i gian b t đ u đông k t và k t thúc đông k t tăng

ỷ ệ ụ theo t ph  gia. l

ế ợ ụ ươ ự ư ệ ử ụ ạ Khi k t h p hai lo i ph  gia này thì t ng t ừ    nh  vi c s  d ng t ng

ụ ạ ẻ ắ ầ ế ế ờ lo i ph  gia riêng l ế , th i gian b t đ u đông k t và k t thúc đông k t tăng

ỷ ệ ụ theo t ph  gia. l

ệ ử ụ ắ ầ ố ớ ậ ờ ụ Tuy v y, đ i v i vi c s  d ng ph  gia CMC th i gian b t đ u đông

ệ ử ụ ụ ế ế ơ ớ ế k t và  k t thúc đông k t hoàn toàn dài h n so v i vi c s  d ng ph  gia tro

bay.

Nguyên nhân:

ử ụ ụ ấ Do khi s  d ng ph  gia CMC, t ỷ ệ ướ  n l ư c/xi th p nh ng nó có tác

ế ạ ọ ụ d ng bao b c xung quang các h t clinker, không cho chúng k t bông l ạ ớ   i v i

ủ ữ ư ế ế ờ nhau làm tăng tính l u bi n c a v a, làm kéo dài th i gian đông k t. Nh ư

ả ở ầ ổ ộ gi i thích ạ  ph n t ng quan, do đó các h t xi măng phân tán m t cách d ễ

ướ ừ ạ ừ ệ ề dàng trong n ả   c, v a t o đi u ki n cho quá trình hyđrat hoá, v a gi m

ữ đ ượ ỗ ỗ c l r ng trong v a.

36

ượ ả ủ ự ả ệ ưở ủ ụ ấ Ta th y đ c hi u qu  c a s   nh h ng c a ph  gia tro bay, ph ụ

ụ ệ ả ợ ỗ ượ ờ gia CMC  và h n h p hai ph  gia này đã c i thi n đ ấ c tính ch t, th i gian

ế ế ế ả ắ ầ b t đ u đông k t và k t thúc đông k t, và làm gi m t ỷ ệ ướ  n l c/xi. Trên c ơ

ể ử ụ ữ ạ ở s  đó, chúng ta có th  s  d ng trong quá trình t o v a hay bê tông ph c v ụ ụ

ờ ỳ cho quá trình thi công tu  theo th i gian thi công.

ệ ế ả ị ườ ộ 3.5. K t qu  thí nghi m xác đ nh c ng đ  kháng nén

ế ả ị ườ ủ ệ ẫ ộ K t qu  xác đ nh c ng đ  kháng nén c a các m u thí nghi m đ ượ   c

ả trình bày trong b ng sau:

ả ườ ụ ủ ứ ẫ ộ : C ng đ  kháng nén c a m u ch a ph  gia tro bay B ng 3.7

2)

ộ ề

M uẫ M­0 M­1 M­2 M­3 M­4 7 ngày 27.1 26.8 24.3 21.4 23.9 Đ  b n nén (N/mm 28 ngày 35.4 39.8 35.2 36.1 35.7 56 ngày 42.9 47.3 45.6 42.3 44.2

37

ườ ủ ụ ứ ẫ ộ : C ng đ  kháng nén c a m u ph  gia ch a tro bay. ồ ị Đ  th  3.4

ả ườ ụ ứ ẫ ộ ủ : C ng đ  kháng nén c a m u ch a ph  gia CMC B ng 3.8

2)

ộ ề M uẫ

M­0 M­5 M­6 M­7 M­8 7 ngày 27.1 26.9 25.5 24.1 22.3 Đ  b n nén (N/mm 28 ngày 35.4 44.5 43.3 43.7 42.1 56 ngày 42.9 68.6 62.7 56.9 60.4

38

ườ ứ ụ ủ ẫ ộ : C ng đ  kháng nén c a m u ch a ph  gia CMC. ồ ị Đ  th  3.5

ả ườ ứ ủ ụ ộ ỗ ợ ẫ : C ng đ  kháng nén c a m u ch a ph  gia h n h p tro B ng 3.9

bay +CMC

2)

ộ ề M uẫ

M­0 M­9 M­10 M­11 M­12 7 ngày 27.1 30.6 29.2 28.5 28.9 Đ  b n nén (N/mm 28 ngày 35.4 57.9 55.4 56.7 53.9 56 ngày 42.9 79.7 74.6 77.0 72.3

39

ỗ ợ ườ ủ ụ ẫ ộ ứ : C ng đ  kháng nén c a m u ch a ph  gia h n h p tro bay + CMC. ồ ị Đ  th  3.6

ậ ừ ế ấ ả T  k t qu  ta th y: Nh n xét:

Ở ổ ườ ủ ư ể ộ 7 ngày tu i c ẫ ng đ  kháng nén c a m u phát tri n ch a cao so

ụ ứ ẫ ố ỉ ở ạ ự ớ v i m u đ i ch ng do ph  gia ch d ng t do nên không làm tăng đ ượ   c

ộ ườ c ng đ  kháng nén.

ế ổ ườ ể ộ Đ n 28 ngày tu i thì c ắ ầ ng đ  kháng nén b t đ u phát tri n cao.

ế ổ ườ ể ộ Đ n 56 ngày tu i thì c ế ụ ng đ  kháng nén ti p t c phát tri n thêm.

ẫ ử ụ ố ớ ụ ườ ộ Đ i v i m u s  d ng  ph  gia tro bay c ơ   ng đ  kháng nén cao h n

ụ ẫ ớ Ở ụ ư ủ ả so v i m u ko có ph  gia. đây vai trò c a ph  gia nh  đã gi i thích ở

ầ ổ ụ ả ế   ph n t ng quan, nó có tác d ng làm gi m pha pooclandit và tăng pha k t

ầ ậ ấ dính CSH, CAH. Tuy nhiên, tro bay có c u trúc hình c u do v y nó có kh ả

ấ ầ ỗ ố ả năng chèn và l p đ y các l tr ng mao qu n trong đá xi măng làm c ườ   ng

ớ ỷ ệ ườ ộ ộ ủ đ  c a đá xi măng tăng lên. V i t l 2% thì cho c ng đ  kháng nén cao

40

ủ ể ạ ừ ụ ế ấ ườ nh t do có tác d ng v a đ  đ  t o nên pha k t dính làm tăng c ng đ ộ

kháng nén Rn.

ẫ ử ụ ố ớ ụ ườ ộ Đ i v i m u s  d ng ph  gia CMC có c ng đ  kháng  nén t ươ   ng

ớ ử ụ ớ ỷ ệ ụ ơ ụ ố đ i cao, cao h n so v i s  d ng ph  gia tro bay. V i t l ph  gia 0.2% thì

ườ ư ở ấ ộ ầ ổ cho c ng đ  kháng  nén cao nh t. Nh ph n t ng quan cho th y c ấ ườ   ng

n t

n tăng. Tuy

ị ướ ả ộ đ  kháng nén R ỷ ệ  l ngh ch v i t ớ ỷ ệ ướ  l n c/xi, n c gi m thì R

ả ướ nhiên, khi dùng CMC làm gi m đ ượ ượ c l ng n c nên t ỷ ệ ướ  n l ả   c/xi gi m.

ộ ỗ ư ề ế ạ ọ ả   N u dùng d  CMC thì sinh ra nhi u b t khí t o nên đ  r ng làm gi m

n.

ộ ườ c ng đ  kháng nén R

ẫ ử ụ ể ệ ố ớ ụ ạ ỗ ợ ư   Đ i v i m u s  d ng h n h p hai lo i ph  gia đã th  hi n tính  u

ệ ườ ẫ ớ ộ ơ vi ẫ t. Các m u có c ứ ừ   ng đ  kháng nén cao h n so v i các m u ch a t ng

ử ụ ớ ỷ ệ ụ ườ ph  gia. S  d ng v i t l 2% tro bay+0.2% CMC thì  cho c ộ ng đ  kháng

nén t ố ơ ả t h n c .

ộ ướ ị 3.6. Xác đ nh đ  hút n c bão hòa

ượ ướ ượ ư ấ ề Trong quá trình thi công l ng n c luôn đ c cho d  r t nhi u so

ả ứ ủ ớ ỷ ệ v i t l ủ  trong các ph n  ng th y hóa c a các pha xi măng nên sau khi thi

ượ ướ ư ẽ ệ ượ ỗ công l ng n c d  s  thoát ra ngoài gây hi n t ng r  công trình d  b ễ ị

ườ ự ờ ướ ẽ môi tr ồ ng xâm th c. Đ ng th i trong n c có khí CO ớ   ả ứ 2 s  ph n  ng v i

3 làm gi m tính k t dính c a xi măng và làm tăng

ạ ủ ế ả Ca(OH)2 t o thành CaCO

ị ươ ữ ế ể ẫ ự ạ ở th  tích d n đ n v a xi măng hay bê tông b  tr ứ   ng n  gây ra s  r n n t

ả ưở ấ ượ ấ ả ẩ cho bê tông,  nh h ế ng x u đ n ch t l ng s n ph m.

ế ả ộ ị ướ ủ ệ ẫ K t qu   xác đ nh đ  hút n c bão hòa c a các m u thí nghi m đ ượ   c

ả ướ trình bày trên b ng  d i đây:

ả ộ ướ ủ ứ ụ ẫ Đ  hút n c c a m u ch a ph  gia tro bay B ng 3.10:

ướ ộ

7 ngày Đ  hút n 28 ngày c bão hòa (%) 56 ngày 90 ngày Tên m uẫ

41

M­0 M­1 M­2 M­3 11.23 18.92 23.56 27.89 8.74 9.31 11.55 12.67 5.14 5.22 6.23 5.79 4.21 4.27 4.43 5.15

M­4 35.67 12.93 5.31 4.98

ộ ướ ụ ứ ủ ẫ : Đ  hút n c bão hòa c a m u ph  gia ch a tro bay. ồ ị Đ  th  3.7

ộ ướ ụ c tăng theo t ỷ ệ  l ả    ph  gia tro bay trong c  7 ậ Nh n xét :  Đ  hút n

ậ ộ ướ ả ầ ngày, 28 ngày, 56 ngày và 90 ngày. Tuy v y đ  hút n c gi m d n theo

ổ Ở ộ ố ngày tu i. 7 ngày thì đ  hút n ướ ươ c t ế ng đ i cao đ n 35.67%.

ề ượ ả ư ầ ờ ướ Đi u này đ c gi i thích nh  sau: Trong th i gian đ u n ầ   c đ y

ỗ ố ở ủ ọ ướ ề ơ chui vào l tr ng h  c a xi măng do b t khí, n c bay h i đi nhi u. Tuy

ự ạ ủ ế ờ nhiên khi th i gian th y phân càng dài thì s  t o nên pha k t dính tăng. Các

ể ớ ế ầ ạ ị pha k t dính phát tri n l n d n lên đan xen vào nhau va các h t m n tro bay

ế ỗ ố ả ỗ ố ố ầ ạ d ng hình c u chi m vào l tr ng nên làm gi m l tr ng x p làm tăng

ề ộ ổ ườ c ả ứ   ng đ  kháng nén xi măng lên cao. Khi ngày tu i càng nhi u ph n  ng

ụ ủ ả ầ ồ ờ th y hóa x y ra g n 100%, đ ng th i ph  gia:

42

ậ ạ 2SiO2   +  3CaO  +   3H2O  =  3CaO.2SiO2.3H2O. Do v y t o ra pha

ế ầ ớ ỗ ố ế k t dính sinh ra đan xen, l n lên chi m d n các l tr ng.

43

ả ộ ướ ủ ụ ẫ Đ  hút n ứ c c a m u ch a ph  gia CMC B ng 3.11:

ướ M uẫ c bão hòa (%)

M­0 7 ngày 11.23 ộ Đ  hút n 28 ngày 8.74 56 ngày 5.23 90 ngày 4.11

M­5 M­6 M­7 M­8 17.21 16.39 16.15 15.97 9.58 8.67 8.22 7.73 5.15 6.07 4.67 4.68 4.89 4.23 4.98 3.84

ộ ướ ứ ủ ụ ẫ : đ  hút n c bão hòa c a m u ch a ph  gia CMC. ồ ị Đ  th  3.8

ư ố ớ ụ ụ ả : Nh  đ i v i ph  gia tro bay, ph  gia CMC có kh  năng ậ Nh n xét

ướ ở ộ ổ ả ướ ả ỷ ệ ụ hút n c cao đ  tu i 7 ngày. Kh  năng hút n c gi m theo t ph  gia. l

ộ ướ ắ ầ ả ầ ộ ổ Sau đó đ  hút n c cũng b t đ u gi m d n theo ngày tu i.  Đ   hút n ướ   c

ở ổ ủ ỏ ơ ụ ụ ớ bão hòa các ngày tu i c a ph  gia CMC nh  h n so v i ph  gia tro bay

ượ ướ ư ả do gi m đ ượ ỷ ệ ướ  l c t n c/xi nên l ng n ủ   ề c d  không nhi u nên khi th y

ế ỗ ố ả ườ ộ phân và k t tinh không đ  l ể ạ ỗ ố i l tr ng, l tr ng gi m, c ng đ  kháng nén

ử ụ ư ậ ụ ấ ộ ố ố tăng. Nh  v y xi măng s  d ng ph  gia CMC có đ  ch ng th m t ơ   t  h n

ụ dùng ph  gia tro bay.

44

ả ướ ủ ụ ứ ẫ ợ ỗ ộ :  Đ  hút n c c a m u ch a ph  gia h n h p tro bay + CMC. B ng  3.12

ướ ộ Tên m uẫ

M­0 M­9 M­10 M­11 M­12 7 ngày 11.09 17.36 21.19 26.94 34.38 Đ  hút n 28 ngày 8.56 8.73 11.07 11.92 12.54 c bão hòa (%) 56 ngày 5.12 6.12 5.25 5.87 5.96 90 ngày 4.15 4.16 4.34 4.39 4.67

ướ ỗ ợ ủ ụ ứ ẫ ộ : Đ  hút n c bão hòa c a m u ch a ph  gia h n h p tro bay ồ ị Đ  th  3.9

+CMC.

ậ Nh n xét :

ố ớ ụ ộ ợ ướ ỗ Đ i v i ph  gia h n h p thì đ  hút n c bão hòa cũng không có gì

ụ ề ớ ộ ướ ạ khác nhi u so v i hai lo i ph  gia kia. Đ  hút n c bão hòa cao ở ộ ố    đ  tu i 7

ầ ở ả ổ ế ế ngày, sau đó gi m d n các ngày tu i ti p theo. Đ n 56 ngày, 90 ngày thì

ữ ự ề ẫ ổ không có s  thay đ i nhi u gi a các m u.

ả : Gi i thích

45

ố ớ ẫ ừ ế ở Đ i v i các m u t M­0  đ n M­13 thì ả  7 ngày kh  năng hút n ướ   c

ạ ở ộ ổ ẫ ớ ỷ m nh vì ả    đ  tu i 7 ngày các m u m i tham gia quá trình thu  hoá, ph n

ứ ả ậ ạ ả ướ ủ ng hiđrat hoá x y ra ch m l i nên kh  năng hút n c c a xi măng, cát,

ụ ặ ớ ệ ố ớ ụ ụ ộ ẫ ph  gia trong m u là l n. Đ c bi t là đ i v i ph  gia tro bay là m t ph  gia

ả ạ ế ố ho t tính nên có kh  năng hút n ướ ươ c t ng đ i cao. Sau đó đ n 28 ngày, 56

ộ ướ ư ủ ầ ngày, 90 ngày đ  hút n c g n nh  bão hòa. Do th y phân và hidrat hóa

ờ ệ ể ể ạ ỗ ố ườ ả x y ra theo th i gian càng lâu thì càng tri t đ , đ  l tr ng ít, c i l ng đ ộ

kháng nén tăng.

ế ả ẫ ằ ươ 3.7. K t qu  phân tích m u b ng ph ng pháp XRD

ế ệ ả ằ ươ K t qu  thí nghi m khi phân tích b ng ph ng XRD trình bày trên

ả b ng sau:

ả ủ ế ả ẫ ứ  K t qu  phân tích XRD c a m u nghiên c u B ng 3.13:

2

ủ ặ ư Các peak đ c tr ng c a Ca(OH)

M uẫ 7 ngày 28 ngày 56 ngày

I 2. (θ 0) d 2. (θ 0) D I 2. (θ 0) D I

25 M­0 28.8 3.109 28.8 3.112 24

60 34.1 2.267 34.1 2.626 125

35 M­1 28.8 3.114 28.8 3.115 25.5 28.8 3.101 15

34.1 3.628 200 34.1 2.631 134 34.1 2.624 50

M­5 28.8 3.112 36 28.8 3.112 28.8 3.111 20 20

34.1 2.630 190 34.1 2.023 34.1 2.629 90 85

M­9 28.8 3.112 55 28.8 3.105 28.8 3.110 25 22

34.1 2.629 170 34.1 2.624 110 34.1 2.629 20

ậ Nh n xét :

ụ ữ ấ   Khi so sánh gi a các ph  gia tro bay, CMC, CMC + tro bay ta th y

46

2  đ u có c

0

ủ ề ườ ỏ ơ ẫ ộ ớ các peak c a các pha Ca(OH) ng đ  I nh  h n so v i m u M

ứ ỏ ằ ả ượ ụ không   có   ph   gia.   Ch ng   t ụ   r ng   vai   trò   ph   gia   làm   gi m   đ c   pha

ướ ả ườ c đ  l ể ạ ỗ ố i l tr ng làm gi m c ộ ủ ả   ng đ  c a s n Ca(OH)2 là pha tan trong n

2

ủ ủ ẩ ờ ph m th y hóa xi măng. Trong th i gian th y hóa khi sinh ra pha Ca(OH)

2 ht, Al2O3 ht t o nên pha CSH, CAH làm tăng c

ớ ạ ả ứ chúng ph n  ng v i SiO ườ   ng

ư ả ộ ướ ủ ả ứ ủ ộ đ  kháng nén cũng nh  gi m đ  hút n c c a ph n  ng th y hóa.

2 sinh

Ở ủ ộ ượ ố  7 ngày, th y hoá có t c đ  khác nhau vì hàm l ng Ca(OH)

ề ườ ứ ụ ẫ ầ ộ ra khác nhau, khác v  c ẩ   ng đ  I. M u ch a ph  gia ban đ u đã thúc đ y

2. Khi dùng h n h p ph  gia tro

ụ ỗ ợ ự ủ s  th y phân các pha khoáng sinh ra Ca(OH)

ớ ơ ả bay + CMC là l n h n c .

2  có thay đ i r t ít, giai

ế ườ ủ ộ ổ ấ Đ n 28 ngày, c ng đ  I c a peak Ca(OH)

ả ứ ụ ả ạ ớ đo n   này   có   kh   năng   các   ph   gia   tro   bay   đã   có   ph n   ng   v i   pha

2   +   3CaO   +

ả ứ ạ ế pooclandit Ca(OH)2  t o pha k t dính theo ph n  ng: 2SiO

2.

ậ ả 3H2O  =  3CaO.2SiO2.3H2O. Vì v y làm gi m pha Ca(OH)

ế ụ ả ứ ụ ế ớ ẫ   ữ Đ n 56 ngày ti p t c ph n  ng gi a pha pooclandit v i ph  gia v n

2  có gi m tuy nhiên

ộ ả ầ ậ ố ả ả x y ra tuy nhiên t c đ  gi m d n. Vì v y pha Ca(OH)

ề ườ ả ộ không nhi u (c ng đ  I gi m).

ố ớ ấ ườ ẫ ể ủ ộ Đ i v i m u M­0 ta th y c ng đ  phát tri n c a peak tăng lên theo

ụ ẫ ả ổ ngày tu i. Vì  m u xi măng không có  ph  gia nên kh  năng hydrat hóa

Ca(OH)2lâu.

ố ớ ẫ ở ươ ư ố Đ i v i m u M­1, các peak 7 ngày thì t ng đ i cao nh ng sau 28

2 có trong

ạ ử ụ ụ ả ngày, 56 ngày thì nó l i gi m. Do khi s  d ng ph  gia tro bay SiO

2 :

ả ứ ầ ớ thành ph n tro bay ph n  ng v i Ca(OH)

2SiO2   +   3CaO(OH)2  =    3CaO.2SiO2.3H2O

2

ỏ ầ ườ ộ ủ ụ ậ ứ Ch ng t ban đ u c ng đ  th y hóa ch m, sau khi có ph  gia SiO

2.

ủ ả ầ ả ườ ộ ủ vào kh  năng th y hóa nhanh d n, gi m c ng đ  c a peak Ca(OH)

47

ố ớ ụ ẫ ườ ử ụ Đ i v i m u M­5  khi s  d ng ph  gia siêu CMC thì c ộ ng đ  peak

ở ụ ả ầ ụ    28 ngày, 56 ngày cũng gi m d n, do đó ph  gia CMC cũng có tác d ng

2.

ả ườ ộ ủ làm gi m c ng đ  c a peak Ca(OH)

ố ớ ườ ể ạ ộ ở ộ ổ ẫ Đ i v i m u M­9 thì c ng đ  Peak phát tri n m nh đ  tu i 28

ướ ứ ả ỏ ử ụ ỗ ngày, sau đó cũng có xu h ầ ng gi m d n. Ch ng t ợ    khi s  d ng h n h p

ụ ả ơ hai ph  gia kh  năng hydrat hóa kéo dài h n.

ế ả ẫ ằ ươ ể 3.8. K t qu  phân tích m u b ng ph ệ   ng pháp kính hi n vi đi n

ử t quét (SEM)

ế ệ ả K t qu  thí nghi m:

ủ ả ẫ ở ượ ẫ Hình  nh SEM c a m u M­0 và m u M­9 28 ngày đ c trình bày ở

ướ các hình d i đây:

ề ặ Ả ủ ụ ấ ẫ ở 28 ngày. Hình 3.1:  nh ch p vi c u trúc b  m t đá xi măng c a m u M­0

48

ề ặ ẫ ượ Ả ụ ấ ủ ẫ c phóng to c a m u Hình 3.2:  nh ch p vi c u trúc b  m t m u đ

ở M­0 28 ngày.

ề ặ Ả ủ ụ ấ ẫ ở 28 Hình 3.3:  nh ch p vi c u trúc b  m t đá xi măng c a m u M­ 9

ngày.

49

ề ặ ẫ ượ Ả ụ ấ ủ ẫ c phóng to c a m u Hình 3.4:   nh ch p vi c u trúc b  m t m u đ

ở M­9 28 ngày.

ấ ằ ừ ả ở ộ ổ đ  tu i 28 ngày, t ấ ả  t c ậ Nh n xét : T   nh SEM cho ta th y r ng

ể ế ữ ẽ ề ệ ẫ ấ ạ các m u đ u xu t hi n nh ng tinh th  k t tinh d ng hình kim xen k  vào

ể ớ ữ ế ạ ấ gi a các h t gel và chúng phát tri n l n lên đan xen nhau l p h t các

ỗ ố ủ ả kho ng l tr ng c a đá xi măng.

Ế Ậ K T LU N CHUNG

ậ ố ệ Trong quá trình làm lu n văn t ứ   ế t nghi p, em đã ti n hành nghiên c u

ượ ế ả thu đ c các k t qu  sau:

ử ụ ớ ỷ ệ ụ ố ượ * S  d ng ph  gia tro bay v i t l ớ  2% so v i kh i l ng xi măng

ể ượ ả ự ờ làm gi m đáng k  l ng vôi t ế   ồ  do trong xi măng, đ ng th i tăng pha k t

2), đ  hút ộ

ạ ệ ộ dính CSH, đem l i hi u qu  t ả ố ề ườ t v  c ng đ  kháng nén(42 N/mm

ướ ộ ắ ặ ỏ n ậ c bào hòa nh , do v y đ  ch c đ c cao.

ử ụ ụ ả ờ * S  d ng ph  gia CMC gi m đ ượ ỷ ệ c t l N/X, kéo dài th i gian đông

2), đ  hút n ộ

ườ ộ ướ ế ủ k t c a xi măng, cho c ng đ  kháng nén cao(68 N/mm c bão

ớ ỷ ệ ả ố ệ ỏ hòa nh  nh t ấ ở ỷ ệ  t l 4%. V i t l 0.2% thì cho hi u qu  t ấ t nh t.

50

ử ụ ớ ỷ ệ ụ ỗ ụ ợ * S  d ng h n h p hai ph  gia v i t l ế ợ    2% ph  gia tro bay k t h p

2), đ  hút ộ

ụ ườ ộ ớ v i 0.2% ph  gia CMC thì cho c ng đ  kháng nén cao(72 N/mm

ướ ắ ặ ử ụ ả ộ ơ ệ n c bão hòa gi m (hay đ  ch c đ c cao) h n khi s  d ng riêng bi t  ph ụ

ụ gia tro bay hay ph  gia CMC.

ư ậ ể ạ ụ ợ ỗ Nh  v y, dùng ph  gia h n h p tro bay và CMC đ  t o bê tông có đ ộ

ặ ấ ắ ố ố ự ủ ướ ệ ự ả ch c đ c, ch ng th m t t, b o v  s  xâm th c c a n c và các khí, nâng

ấ ượ ổ ọ ờ ờ cao ch t l ồ ng và tu i th  cho bê tong, đ ng th i kéo dài th i gian đóng

ậ ợ ế ạ ươ ụ ụ ệ ắ r n thu n l i cho ch  t o bê tông t i ph c v  cho vi c thi công các công

ể trình đi m xa.

Ả Ệ TÀI LI U THAM KH O

ế ệ Tài li u ti ng Vi ệ t

ộ ể ậ ự ẩ Tuy n t p tiêu chu n xây d ng xi măng Vi ệ   t ự 1. B  Xây d ng (1997),

ự ộ Nam, NXB Xây d ng, Hà N i.

2.  Bùi Văn Chén (1998), Kĩ thu t s n xu t ch t k t dính

ấ ế ậ ả ấ , NXB Khoa

ậ ộ ọ h c và Kĩ thu t, Hà N i.

51

3. Nguy n Thành Chung (1988),

ễ ứ ả ưở ủ ụ Nghiên c u  nh h ng c a ph  gia

ấ ủ ữ ẻ ạ ọ siêu d o­silic ho t tính lên tính ch t c a v a xi măng, NXB Khoa h c và Kĩ

ậ ộ thu t, Hà N i.

4. Lê Đ  Ch

ỗ ươ ự ườ ậ ệ Giáo trình v t li u xây d ng, ng (1980), Tr ạ ọ   ng Đ i h c

ỷ ợ ộ Thu  l i, Hà N i.

5. Ph m Duy H u, Ngô Xuân Qu ng (2000),

ữ ạ ả ệ ậ Giáo trình v t li u xây

ậ ả ộ d ng, ự NXB Giao Thông V n T i, Hà N i.

6.  Phùng Văn L  (2002),

ự ậ ệ Giáo trình v t li u xây d ng ự , NXB Xây d ng,ự

Hà N i.ộ

7.  Ngô Sĩ L

ươ ậ ệ ơ ề ả ườ Bài gi ng v t li u vô c  đ  cao ng (2012), , Tr ạ   ng Đ i

ọ ộ ự ọ h c Khoa H c T  Nhiên, Hà N i.

ủ ạ ệ ả   8. Hoàng  Văn Phong  (2006),  Ch ng  lo i  xi   măng và   công  ngh  s n

ậ ọ ộ xu t, ấ NXB Khoa h c và Kĩ thu t, Hà N i.

9. Nghiêm Xuân Thung (2008),  Hóa h c silicat

ọ ả ề ­  Bài gi ng chuyên đ

ườ ạ ọ ự ộ cao h cọ , Tr ọ ng Đ i h c Khoa H c T  Nhiên, Hà N i.

10. Phan Văn T

ườ ậ ệ ườ Giáo trình v t li u vô c ng (2001), ơ, Tr ạ ọ   ng Đ i h c

ự ọ ộ Khoa H c T  Nhiên, Hà N i.

11.  E.   Sakai,   M.   Daimon   (3/1988),  Limestone   powder   applicationm,

ệ ế Tài li u ti ng Anh

wokshop on cement and concrete technology research and application, Ha

12. M. R. Rixon and NP.Mailvaganam (1986), Chemical Admixtures for

Noi.

concrecte, Primed in Great Bristan at the University Press, Cambrige.

13.  N. V. Hue, P. V. T

ườ Corrosion of reinforcing stell ­ A ng (1998),

discussion   on   evaluation   methods,   Corrosion   research   center,   Institiute   of

52

Materials Science, National center for  Natural Science and Technology of

14.   James A. Jacobs, Thomas F. Kilduff (2000), Engineering Materials

ố ệ ầ ấ ộ ệ Viet Nam, 18 Hoàng Qu c Vi t, C u Gi y, Hà N i, Vi t Nam.

15. O. Bisi, S. Osicini and L. Pavesi, Porous (2000), A quantum sponge

Technology, Structures, processing, properties and section, Prentice Hall.

structure for silicon based optoelectronics, Elsevier.

ệ Tài li u internet

16.http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1c_b%C3%AA_t%C3%B4ng

18.huse.edu.vn/elearningbook/PDF/.../Chuong%201.pdf

17.  http://tailieu.vn/xem­tai­lieu/be­tong­xi­mang­chuong­3.731046.html

Ụ Ụ PH  L C

53

ẫ ả ồ Hình 3.5: Gi n đ  XRD m u M0 – 7 ngày.

54

ẫ ả ồ Hình 3.6: Gi n đ  XRD m u M0 – 56 ngày.

55

ả ẫ ồ Hình 3.7: Gi n đ  XRD m u M1 – 7 ngày.

56

ả ẫ ồ Hình 3.8: Gi n đ  XRD m u M1 – 28 ngày.

57

ả ẫ ồ Hình 3.9: Gi n đ  XRD m u M1 – 56 ngày.

58

ẫ ả ồ Hình 3.10: Gi n đ  XRD m u M5 – 7 ngày.

59

ẫ ả ồ Hình 3.11: Gi n đ  XRD m u M5 – 28 ngày.

60

ẫ ả ồ Hình 3.12: Gi n đ  XRD m u M5 – 56 ngày.

61

ả ẫ ồ Hình 3.13: Gi n đ  XRD m u M9 – 7 ngày.

62

ả ẫ ồ Hình 3.14: Gi n đ  XRD m u M9 – 28 ngày.

63

ẫ ả ồ Hình 3.15: Gi n đ  XRD m u M9 – 56 ngày.

64